Contribuições para análise estática e dinâmica de estruturas treliçadas modeladas pelo método dos elementos finitos posicional

dc.contributor.advisor-co1Albuquerque, Arthur Álax de Araújo
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3634600494502473
dc.contributor.advisor1Benedetti, Kaio César Borges
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7202770398698589
dc.contributor.referee1Benedetti, Kaio César Borges
dc.contributor.referee2Siqueira, Tiago Morkis
dc.contributor.referee3Pinho, Flávio Augusto Xavier Carneiro
dc.creatorDias, Mateus Nunes Hidalgo Monteiro
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0785648863443172
dc.date.accessioned2025-05-26T13:32:19Z
dc.date.available2025-05-26T13:32:19Z
dc.date.issued2025-05-15
dc.description.abstractAiming to ensure safety, in addition to verifying structural strength, structures must also be analyzed for their stability, as structural collapse can occur due to material failure or instability. The study of local or global stability loss in a structure requires consideration of geometric nonlinear behavior, where equilibrium is satisfied in the deformed configuration of the structure. One approach to studying structural instability is through numerical methods, such as the Finite Element Method (FEM) based on positions. The positional FEM is grounded in the change of body configuration through an initial and current mapping system, which inherently considers geometric nonlinearity. In this context, the present work aims to apply the positional FEM with a total Lagrangian reference system in a computational code developed in the Python programming language, for static and dynamic analyses of truss structures. The main focus is on obtaining resonance curves and bifurcation diagrams. Python was chosen due to its wide application in engineering, characterized by its flexibility, the availability of versatile libraries, and the ease of replicating results. The resolution of the equilibrium equation system is performed using the Newton-Raphson method, while the dynamic behavior is addressed using the Newmark method. Aiming to validate the computational implementation, the model was compared with analytical solutions and numerical examples available in the literature. As outcomes, a planar truss and a spatial truss were thoroughly analyzed, yielding nonlinear equilibrium curves, time responses of the structure, natural frequencies, vibration modes, deformed configurations, resonance curves, and bifurcation diagrams. The results were satisfactory and revealed important characteristics of the structural behavior of the analyzed structures.eng
dc.description.resumoVisando garantir a segurança, além da verificação quanto à resistência, as estruturas também devem ser analisadas quanto à sua estabilidade, já que o colapso estrutural pode ocorrer por ruptura do material ou por instabilidade. O estudo da perda de estabilidade local ou global de uma estrutura requer a consideração do comportamento não linear geométrico, onde o equilíbrio é satisfeito na configuração deformada da estrutura. Uma das maneiras de se estudar a instabilidade de estruturas é utilizando métodos numéricos, como o Método dos Elementos Finitos (MEF) baseado em posições. O MEF posicional se baseia na mudança de configuração do corpo através de um sistema de mapeamento inicial e atual. Tal característica considera a não linearidade geométrica. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo aplicar o MEF posicional com sistema referencial Lagrangiano total em um código computacional desenvolvido na linguagem Python, visando análises estáticas e dinâmicas de estruturas treliçadas. O foco principal está na obtenção de curvas de ressonância e diagramas de bifurcação. A escolha do Python se deve à sua ampla aplicação na engenharia, destacando-se pela flexibilidade, pela disponibilidade de bibliotecas versáteis e pela facilidade de replicação de resultados. A resolução do sistema de equações de equilíbrio é feita pelo método de NewtonRaphson, enquanto o comportamento dinâmico é considerado pelo método de Newmark. Visando a validação da implementação computacional, o modelo foi comparado com soluções analíticas e exemplos numéricos disponíveis na literatura. Como resultados, foram analisadas detalhadamente uma treliça plana e uma treliça espacial, obtendo-se curvas de equilíbrio não linear, respostas da estrutura no tempo, frequências naturais, modos de vibração, configurações deslocadas da estrutura, curvas de ressonância e diagramas de bifurcação. Os resultados foram satisfatórios e evidenciaram características importantes do comportamento estrutural das estruturas analisadas.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.identifier.citationDIAS, M. N. H. M. Contribuições para análise estática e dinâmica de estruturas treliçadas modeladas pelo método dos elementos finitos posicional. 2025. 120 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil) - Escola de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2025.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/14348
dc.languagePortuguêspor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Civil e Ambiental - EECA (RMG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (EEC)
dc.rightsAcesso Embargado
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectEstruturas treliçadaspor
dc.subjectMétodo dos Elementos Finitospor
dc.subjectAnálises estáticas e dinâmicaspor
dc.subjectCurvas de ressonânciapor
dc.subjectDiagramas de bifurcaçãopor
dc.subjectTruss structureseng
dc.subjectFinite Element Methodeng
dc.subjectStatic and dynamic analyseseng
dc.subjectResonance curveseng
dc.subjectBifurcation diagramseng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::GEOTECTONICA
dc.titleContribuições para análise estática e dinâmica de estruturas treliçadas modeladas pelo método dos elementos finitos posicional
dc.title.alternativeContributions to the static and dynamic analysis of truss structures modeled by the positional Finite Element Methodeng
dc.typeDissertação

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
Dissertação - Mateus Nunes Hidalgo Monteiro Dias - 2025.pdf
Tamanho:
21.82 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format

Licença do Pacote

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.71 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descrição: