61 resultados para Modelos de elementos finitos
Resumo:
Infelizmente nos dias de hoje deparamo-nos, cada vez mais, com notcias de ocorrncia de sismos. Muitos destes sismos so de grande intensidade, provocando a destruio de muitas cidades e causando inmeras vtimas mortais. Para evitar maiores danos, materiais e humanos, houve a necessidade de se implementar medidas de segurana e preveno no dimensionamento de estruturas, tendo como base a aco ssmica. Esta dissertao tem como objectivo a comparao do ponto de vista tcnico e econmico entre a estrutura em beto armado de um edifcio, considerando 2 ou 5 pisos, com diferentes localizaes no territrio nacional e com diferentes terrenos de fundao, projectada segundo os actuais regulamentos nacionais (Regulamento de Segurana e Aces em Estruturas de Edifcios e Pontes e Regulamento de Estruturas de Beto Armado e Pr-Esforado) e a mesma estrutura projectada de acordo com a verso final dos Eurocdigos Estruturais (EC0, EC1, EC2 e EC8). Pretende-se essencialmente quantificar as diferenas na anlise estrutural para as diferentes condies quando se considera a aco ssmica definida segundo o RSAEEP e segundo o Eurocdigo 8. A anlise estrutural e dinmica da estrutura foi feita atravs do programa de anlise estrutural por elementos finitos Sap 2000. Constata-se que existe um agravamento ao nvel da armadura nas estruturas dimensionadas segundo os Eurocdigos em relao s mesmas mas dimensionadas pelos regulamentos nacionais, RSA e REBAP.
Resumo:
Neste trabalho faz-se uma anlise comparativa de duas solues para um prtico metlico com travessas inclinadas. Nesta anlise estrutural so utilizadas diversas ferramentas informticas especficas. Com estas ferramentas procede-se aplicao do mtodo de clculo por elementos finitos para este caso especfico. Uma aplicao terica do mtodo energtico aplicada, procurando-se assim a validao dos resultados obtidos pelas aplicaes informticas. Com uma introduo terica mecnica dos materiais, procura-se a sustentao deste trabalho. A aplicao do Eurocdigo efectuada em toda a extenso deste trabalho. Uma abordagem sobre este cdigo e a sua aplicao realizada. Para a definio de cargas a aplicar foi elaborada uma folha de clculo numa aplicao informtica de manipulao simblica. realizada uma anlise comparativa entre um prtico realizado com perfis de seco aberta e o mesmo prtico com perfis de seco fechada. A distribuio de tenses ao longo do elemento estrutural evidenciada atravs de diagramas. Os estados limite da estrutura so determinados.
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O processo de estampagem metlica dos processos mais utilizados na indstria. Como resultado, qualquer pequeno avano tecnolgico, representa uma enorme melhoria no processo. O processo de estampagem metlica realizado num curto perodo de tempo, com foras muito elevadas que promovem deformaes elasto-plsticas, endurecimento do material e gerao de calor por deformao plstica e tambm por atrito. Como resultado, muitos problemas podem ocorrer, tais como micro-fissuras, macro-fissuras, engelhamento, defeitos de forma estrices localizadas, fracturas, etc. Quando uma destas falhas ocorre, importante fazer um diagnstico das causas do problema. O mtodo de elementos finitos, pode ajudar a fazer uma previso destes problemas. Os resultados obtidos por este mtodo, so utilizados para se modificarem algumas variveis do processo, tais como: fora do encostador, geometria de punes e matrizes. Neste trabalho foi efectuado um estudo da evoluo de uma ferramenta progressiva, recorrendo a um software de elementos finitos (LS-DYNA). O objectivo do estudo da ferramenta progressiva, o de fazer uma comparao dos resultados obtidos pelo LS-DYNA, com o componente obtido na fase de produo. A ferramenta em estudo passou por trs grandes evolues, tendo sido essencialmente alteradas as geometrias de punes e matrizes. Foi feita uma comparao das espessuras obtidas no processo real, com espessuras obtidas na simulao. Os resultados obtidos na simulao so muito semelhantes ao processo real, com uma margem de erro mximo de 4,08%.
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As comportas de vigas de fundo, objecto de estudo no presente trabalho, so essenciais devido sua capacidade de controlo do fluxo de gua em casos de emergncia. Assim este trabalho visou o dimensionamento e anlise estrutural de uma comporta dessa natureza. Para o seu dimensionamento foi essencial a norma DIN19704-1:1998, que define todos os padres que devem ser levados em conta numa construo hidrulica em ao. Deste modo, aps uma breve descrio do enquadramento e do estado da arte relativamente a este assunto, foram apresentados ao longo do trabalho, os clculos dos principais componentes mecnicos que fazem parte dum projecto de uma comporta de vigas. Para comprovar a validade do dimensionamento da comporta realizado atravs da norma, recorreu-se a um software de anlise e simulao por elementos finitos, COSMOSWorks, no sentido de assim prever o comportamento mecnico em anlise esttica linear, que as solicitaes mecnicas em presena tm sobre a comporta. Os resultados da comparao entre o dimensionamento terico e a anlise de tenses atravs do COSMOSWorks nos elementos mais crticos da estrutura, permitem concluir globalmente que a comporta est bem dimensionada tendo em conta os esforos que tem de suportar.
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A elaborao deste projecto, integrado no mbito do Trabalho Final de Mestrado, para a obteno do grau de Mestre em Engenharia Civil, tem como objectivo o dimensionamento de um passadio pedonal em estrutura metlica, com fundaes em beto armado. Este documento inclui quase todos os elementos necessrios ao projecto de execuo da referida estrutura. Para o dimensionamento do passadio pedonal procedeu-se quantificao das aces e posteriormente verificao da segurana de todos os elementos estruturais tendo por base os critrios e especificaes tcnicas preconizados nas Normas Europeias relativas ao projecto estrutural (Eurocdigos estruturais). Tratando-se de um passadio destinado circulao de pees e cuja estrutura metlica apresenta um certo grau de flexibilidade devido esbelteza dos elementos estruturais, esta poder estar sujeita a aces dinmicas peridicas provocadas pelas pessoas quando percorrem o passadio, podendo ocasionar certos nveis de vibrao que sob o ponto de vista de segurana estrutural sero pouco relevantes, sendo no entanto excessivos do ponto de vista do conforto humano. Foi por isso efectuado um estudo dinmico, com o objectivo de caracterizar a resposta dinmica da estrutura quando solicitada a carregamentos de natureza peridica como o caso da aco do peo, de modo a garantir que a utilizao desta estrutura esteja dentro dos parmetros de conforto aceitveis. A modelao da estrutura e consequente discretizao geral desta, foi feita recorrendo a programa de elementos finitos, SAP2000, verso 14.0.0. O dimensionamento das ligaes constitui outros dos aspectos fundamentais no projecto desta estrutura metlica.
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Este trabalho teve como objectivo o estudo de um sistema de levitao magntica com chumaceiras supercondutoras, para utilizao numa fonte de alimentao de energia elctrica ininterrupta, que usa um volante de inrcia como sistema de armazenamento de energia. Partindo de um modelo comercial existente, foi modelizada a substituio do sistema de levitao por um sistema com chumaceiras supercondutoras. Foi feito o dimensionamento do magnete permanente e do supercondutor de forma a atingir-se a fora de levitao magntica necessria para elevar o rotor da mquina, garantindo simultaneamente a mxima estabilidade do sistema. Os perfis de distribuio do campo magntico no volante de inrcia foram modelizados recorrendo ao mtodo dos elementos finitos, atravs da utilizao do software Ansys. O clculo da fora de levitao foi efectuado recorrendo ao software MATHEMATICA.
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Nesta dissertao pretende-se simular o comportamento dinmico de uma laje de beto armado aplicando o Mtodo de Elementos Finitos atravs da sua implementao no programa FreeFEM++. Este programa permite-nos a anlise do modelo matemtico tridimensional da Teoria da Elasticidade Linear, englobando a Equao de Equilbrio, Equao de Compatibilidade e Relaes Constitutivas. Tratando-se de um problema dinmico necessrio recorrer a mtodos numricos de Integrao Directa de modo a obter a resposta em termos de deslocamento ao longo do tempo. Para este trabalho escolhemos o Mtodo de Newmark e o Mtodo de Euler para a discretizao temporal, um pela sua popularidade e o outro pela sua simplicidade de implementao. Os resultados obtidos pelo FreeFEM++ so validados atravs da comparao com resultados adquiridos a partir do SAP2000 e de Solues Tericas, quando possvel.
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O objectivo deste trabalho consiste na elaborao de um projecto de estruturas de um edifcio, desde a fase de concepo estrutural at fase de pormenorizao, passando obviamente pelo dimensionamento. O trabalho foi motivo para aplicao dos conhecimentos adquiridos durante o curso, na prtica de projecto de estruturas, nomeadamente na utilizao da regulamentao europeia de estruturas que est para entrar em vigor. O projecto foi elaborado a partir do projecto base de arquitectura e diz respeito a um conjunto de 4 edifcios de habitao separados por junta de dilatao, a construir em Lisboa. A estrutura em beto armado constituda por lajes fungiformes macias apoiadas em pilares, paredes de beto e vigas, foi analisada com recurso a um programa de clculo automtico de elementos finitos SAP 200 V14.2.4. Para a execuo deste trabalho recorreu-se regulamentao europeia, nomeadamente o Eurocdigo 0, o Eurocdigo 1, o Eurocdigo 2 e o Eurocdigo 8, na sua verso final de Norma Portuguesa. Os critrios de dimensionamento bem como as disposies construtivas relativas a armaduras de beto so detalhadamente referidos ao longo do trabalho. Embora a anlise estrutural tenha sido efectuada para quatro edifcios, os desenhos de pormenorizao de beto armado so apresentados relativamente apenas ao edifcio N1. Optou-se por esta soluo em virtude de os edifcios serem semelhantes.
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Este trabalho tem como objectivo a elaborao do projecto de estruturas de um edifcio destinado a pavilho gimnodesportivo, caracterizando as suas diferentes fases de execuo, desde a etapa inicial de concepo at fase final de dimensionamento. Trata-se de um projecto complexo de uma estrutura com elementos estruturais em beto armado e pr-esforado, e com muros de conteno. Na concepo do edifcio foram utilizados os critrios gerais de dimensionamento presentes na regulamentao Europeia (Eurocdigos), uma vez que estes elementos representam o futuro da regulamentao de estruturas em termos Europeus, vindo substituir a nvel nacional o Regulamento de Segurana e Aces para Estruturas de Beto Armado (RSA) e o Regulamento para Estruturas de Beto Armado e Pr- Esforado (REBAP). A adopo das normas europeias representam assim um elevado desafio devido ao aumento da complexidade na concepo e dimensionamento de estruturas que estes regulamentos traduzem, principalmente o Eurocdigo 8, que define de um modo mais detalhado e complexo a anlise ssmica, relativamente regulamentao actual em vigor. Devido elevada complexidade que os projectos de estruturas apresentam, utilizam-se actualmente ferramentas de clculo automtico. No dimensionamento deste edifcio foi utilizado um programa tridimensional de elementos finitos para a modelao da estrutura. Pretende-se com a escolha deste projecto e dos mtodos de dimensionamento presentes nos Eurocdigos, o desenvolvimento de um trabalho detalhado e correcto, permitindo assim adquirir conhecimentos importantes relativamente s futuras normas, e pr em prtica as competncias e os conhecimentos obtidos ao longo curso.
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Na presente dissertao tem-se como objectivo estudar dois dos mtodos mais comuns de unio adesiva de materiais compsitos laminados. Os mtodos referidos so a junta sobreposta simples e a junta sobreposta dupla. A dissertao foi realizada usando o mtodo de elementos finitos recorrendo ao software ABAQUS. Esta encontra-se dividida numa anlise de tenses e numa anlise dos modos de falha e da resistncia das juntas. No que diz respeito anlise de tenses, so estudadas as distribuies de tenses e deformaes para os dois tipos de juntas referidas, ao longo da linha mdia do adesivo. Esta anlise de tenses tem em considerao a influncia de vrios parmetros, como a espessura do adesivo, a espessura do aderente, o filete no aderente, o comprimento de sobreposio e a sequncia de empilhamento, na distribuio de tenses na camada de adesivo. So tambm comparados as anlises na qual se define o comportamento do adesivo como sendo elstico e noutra como sendo elasto-plstico. Relativamente anlise dos modos de falha e resistncia da junta, alm do modelo numrico que inclui elementos de interface, em conjunto com o ABAQUS, no sentido de prever a tenso de rotura e de simular o incio e a propagao do dano que leva rotura, tambm efectuado uma anlise analtica usando o critrio de cedncia para prever a fora de rotura da junta. A validao de ambos os estudos foi efectuada comparando os resultados com artigos cientficos ou relatrios j publicados.
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Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento de um programa de elementos finitos tridimensionais denominado AE3D1.0, concebido especificamente para a anlise de pavimentos rodovirios, partindo do pressuposto de que todos os materiais incorporados possuem comportamento elstico-linear. Por comparao dos resultados do programa AE3D1.0 com as solues analticas da teoria da elasticidade para o semi-espao homogneo e multiestratificado, confirma-se que possvel estabelecer uma analogia prxima entre ambas as abordagens. Tirando partindo das potencialidades do mtodo dos elementos finitos, e da capacidade do programa de registar os resultados de clculo em ficheiros digitais que possibilitam a posterior apreciao visual e tratamento dos dados obtidos, comparam-se pavimentos rgidos expostos a carregamentos de canto e de bordo, e evidenciado o efeito prejudicial que a eroso da estrutura de apoio subjacente laje de beto tem na longevidade e integridade estrutural do pavimento. So tambm aplicadas foras de frenagem a pavimentos rgidos em seces confinadas e no confinadas. Elege-se um modelo de pneu para veculos pesados representativo das caractersticas do eixo padro de 130 kN, e analisa-se o efeito que a correspondente impresso ovalizada e distribuio de presses verticais no uniforme tem na estrutura de um pavimento semi-rgido. Adapta-se e aplicada uma malha de elementos finitos ao estudo da avaliao da capacidade de carga de pavimentos atravs de ensaios com o defletmetro de impacto.
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This study was carried out with the aim of modeling in 2D, in plain strain, the movement of a soft cohesive soil around a pile, in order to enable the determination of stresses resulting along the pile, per unit length. The problem in study fits into the large deformations problem and can be due to landslide, be close of depth excavations, to be near of zones where big loads are applied in the soil, etc. In this study is used an constitutive Elasto-Plastic model with the failure criterion of Mohr-Coulomb to model the soil behavior. The analysis is developed considering the soil in undrained conditions. To the modeling is used the finite element program PLAXIS, which use the Updated Lagrangian - Finite Element Method (UL-FEM). In this work, special attention is given to the soil-pile interaction, where is presented with some detail the formulation of the interface elements and some studies for a better understand of his behavior. It is developed a 2-D model that simulates the effect of depth allowing the study of his influence in the stress distribution around the pile. The results obtained give an important base about how behaves the movement of the soil around a pile, about how work the finite element program PLAXIS and how is the stress distribution around the pile. The analysis demonstrate that the soil-structure interaction modeled with the UL-FEM and interface elements is more appropriate to small deformations problems.
Resumo:
Trabalho Final de Mestrado para obteno do grau de mestre em Engenharia Civil na rea de Especializao em Estruturas
Resumo:
Trabalho Final de Mestrado para obteno do grau de Mestre em Engenharia Mecnica
Resumo:
Master Thesis in Mechanical Engineering field of Maintenance and Production
