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A violação de direitos autorais é passível de sanções civis e penais.
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Coleção Digital
Título: ANÁLISE NÃO LINEAR DE FLAMBAGEM E VIBRAÇÕES DE PERFIS PULTRUDADOS DE SEÇÃO CANTONEIRA Autor: LEYSER PACHECO PIRES FILHO
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):
PAULO BATISTA GONCALVES - ORIENTADOR
Nº do Conteudo: 67039
Catalogação: 13/06/2024 Liberação: 17/04/2025 Idioma(s): INGLÊS - ESTADOS UNIDOS
Tipo: TEXTO Subtipo: TESE
Natureza: PUBLICAÇÃO ACADÊMICA
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=67039&idi=1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=67039&idi=2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.67039
Resumo:
Título: ANÁLISE NÃO LINEAR DE FLAMBAGEM E VIBRAÇÕES DE PERFIS PULTRUDADOS DE SEÇÃO CANTONEIRA Autor: LEYSER PACHECO PIRES FILHO
Nº do Conteudo: 67039
Catalogação: 13/06/2024 Liberação: 17/04/2025 Idioma(s): INGLÊS - ESTADOS UNIDOS
Tipo: TEXTO Subtipo: TESE
Natureza: PUBLICAÇÃO ACADÊMICA
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=67039&idi=1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=67039&idi=2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.67039
Resumo:
Elementos de paredes finas com seções transversais abertas têm sido
amplamente empregados em aplicações de engenharia. Embora as aplicações
convencionais e os códigos de projeto se concentrem predominantemente em
elementos de aço, observa-se um interesse crescente no uso de materiais
alternativos, especialmente compósitos. Entre estes, polímeros reforçados com fibra
(FRP) têm sido cada vez mais empregados devido às suas propriedades benéficas.
No entanto, a natureza ortotrópica das colunas FRP, produzidas através de
pultrusão, apresenta um desafio, uma vez que as prescrições convencionais de
projeto para estruturas de aço não podem ser aplicadas diretamente. Assim, mais
pesquisas são essenciais para fornecer normas de projeto confiáveis para membros
estruturais em FRP. Entre as geometrias tradicionais de seção aberta, seções
cantoneira têm sido comumente empregadas. Apesar de sua simplicidade
geométrica, colunas com seção cantoneira apresentam uma flambagem estrutural e
um comportamento dinâmico complexos, que decorre do fato de tais colunas
apresentarem diferentes modos de deformação, função de suas propriedades
geométricas e materiais, incluindo interação modal, principalmente entre os modos
de flexão e torção. Este trabalho se concentra na investigação das características de
flambagem e vibração de colunas pultrudadas FRP com seção cantoneira,
abrangendo seções de abas iguais e desiguais, e abrangendo colunas curtas a longas.
Para isso, são desenvolvidos modelos de dimensão reduzida (ROMs) baseados na
teoria clássica não linear de placas (CPT) proposta por von Kármán. A seção
cantoneira é modelada como duas placas, com restrições de continuidade imposta
na ligação entre ambas. Utilizando o software GBTul, é conduzida uma
investigação abrangente da participação modal nos modos de flambagem e
vibração. Com base nesta análise, o campo de deslocamentos de cada placa para
todos os ROMs é aproximado por funções de interpolação derivadas analiticamente,
que são usadas para discretizar o sistema contínuo com base no método de Ritz.
Pela aplicação do princípio de Hamilton, os problemas de autovalor e equações não
lineares de movimento são derivados. São realizadas análises paramétricas
dimensionais e adimensionais, com cargas críticas e frequências de vibração
comparadas favoravelmente com os resultados do GBTul. Caminhos pós-flambagem são explorados resolvendo-se os sistemas de equações de equilíbrio não
lineares para cada ROM. A influência dos parâmetros geométricos e materiais na
rigidez pós-flambagem é investigada, juntamente com a sensibilidade às
imperfeições geométricas iniciais. Finalmente, a estabilidade de colunas sob
carregamento axial harmônico é avaliada resolvendo-se numericamente as
equações não lineares de movimento usando-se o método Runge-Kutta de quarta
ordem. As regiões de instabilidade paramétrica são determinadas em função da
frequência e magnitude da força de excitação harmônica, considerando a influência
do material, do amortecimento e da geometria da seção transversal. Os diagramas
de bifurcação são obtidos empregando-se o método da força bruta e técnicas de
continuação, esclarecendo as bifurcações associadas aos limites de instabilidade
paramétrica. A evolução das bacias de atração de soluções coexistentes é
investigada, proporcionando uma avaliação da integridade dinâmica. Os resultados
demonstram que a coluna pode perder estabilidade sob níveis de carga bem abaixo
da carga estática de flambagem e, portanto, os projetistas devem ter cautela ao
trabalhar com essas estruturas sujeitas a cargas axiais variáveis no tempo.
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