Considerações sobre o comportamento de calotas esféricas abatidas compostas de materiais elásticos

dc.contributor.advisor1Soares, Renata Machado
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1938664529309726
dc.contributor.referee1Soares, Renata Machado
dc.contributor.referee2Orlando, Diego
dc.contributor.referee3Silva, Frederico Martins Alves da
dc.creatorOliveira, Patrícia Fernanda Silva de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8387748223895578
dc.date.accessioned2024-11-22T17:39:17Z
dc.date.available2024-11-22T17:39:17Z
dc.date.issued2024-06-12
dc.description.abstractIn this study, the behavior of a shell with a geometry described by a shallow spherical cap was analyzed, where the boundary condition involved clamping the circumference that forms its base. Both linear elastic and hyperelastic materials were used, represented by the Hooke and Neo-Hookean constitutive models, respectively. The relationships between strains and displacements were determined using the nonlinear shell theories of Novozhilov and Donnell- Mushtari-Vlasov (DMV), both adapted for spherical shells. To derive the equations based on energy models, the Rayleigh-Ritz method applied to the Potential Energy Functional was utilized. In this method, approximate functions were defined using trigonometric functions for the circumferential direction and the Legendre polynomial of the first kind for the meridional direction. The results showed that the natural frequency values were consistent with reference literature, and the nonlinear behavior obtained from the frequency versus amplitude relationship aligned with existing studies. Additionally, the static behavior was examined under a uniformly distributed load on the shell surface with a constant direction (dead load), producing curves similar to those reported in the literature for the shallow cap type considered. Finally, a parametric analysis of static and dynamic responses for different angles of the shallow cap was conducted, revealing changes in behavior with increasing angle. Moreover, it was noted that while physical nonlinearity has minimal impact on linear results, it significantly affects nonlinear results.eng
dc.description.resumoNeste trabalho desenvolveu-se o estudo do comportamento de uma casca com geometria descrita por uma calota esférica abatida cuja condição de contorno consistiu no engastamento da circunferência que compõe sua base. Quanto ao material, utilizou-se o tipo elástico linear e o hiperelástico por meio dos modelos constitutivos de Hooke e Neo-Hookeano, respectivamente. As relações entre deformações e deslocamentos foram estabelecidas pelas Teorias não lineares de cascas de Novozhilov e Donnell-Mushtari-Vlasov (DMV), ambas já adaptadas para cascas esféricas. Para a obtenção do equacionamento fundamentado nos modelos energéticos elencou-se o método numérico de Rayleigh- Ritz aplicado ao Funcional de Energia Potencial. Neste método, as funções aproximadoras foram definidas por meio de funções trigonométricas na direção circunferencial e o polinômio de Legendre do primeiro tipo para a direção meridional. Por meio dos resultados verificou-se que os valores das frequências naturais condizem com as bibliografias pesquisadas, da mesma forma que o comportamento não linear obtido por meio da relação frequência versus amplitude apresentou respostas concordantes com a literatura. Também se estudou o comportamento estático obtido após a consideração de um carregamento distribuído uniformemente à superfície da casca com direção constante (dead load), que por sua vez apresentou curvas similares às discutidas na literatura para o tipo de abatimento considerado. E por fim, realizou-se uma análise paramétrica das respostas estáticas e dinâmicas de diferentes ângulos de abatimento da calota e observou-se uma mudança de comportamento com o aumento do ângulo de abatimento. Além disso, observou-se que a consideração da não linearidade física pouco influencia os resultados lineares, mas altera os resultados não lineares.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.identifier.citationOLIVEIRA, P. F. Considerações sobre o comportamento de calotas esféricas abatidas compostas de materiais elásticos. 2024. 91 f. Dissertação (Mestrado em em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil) - Escola de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2024.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13665
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Civil e Ambiental - EECA (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (EEC)
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectCascas esféricaspor
dc.subjectMateriais elastoméricospor
dc.subjectNovozhilovpor
dc.subjectNeo-hookeanopor
dc.subjectPolinômio de Legendrepor
dc.subjectSpherical Ssellseng
dc.subjectElastomeric materialseng
dc.subjectNeo-hookeaneng
dc.subjectLegendre polynomialeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA
dc.titleConsiderações sobre o comportamento de calotas esféricas abatidas compostas de materiais elásticos
dc.title.alternativeConsiderations on the behavior of shallow spherical caps made of elastic materialseng
dc.typeDissertação

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