Título: | ANÁLISE DE ESTRUTURAS PNEUMÁTICAS CONSIDERANDO MODELOS NÃO LINEARES DO MATERIAL E O ACOPLAMENTO PRESSÃO-VOLUME | |||||||
Autor: |
MARIANNA ANSILIERO DE OLIVEIRA COELHO |
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Colaborador(es): |
DEANE DE MESQUITA ROEHL - Orientador KAI-UWE BLETZINGER - Coorientador |
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Catalogação: | 27/OUT/2021 | Língua(s): | INGLÊS - ESTADOS UNIDOS |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TESE | |||||
Notas: |
[pt] 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. [en] All data contained in the documents are the sole responsibility of the authors. The data used in the descriptions of the documents are in conformity with the systems of the administration of PUC-Rio. |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=55511&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=55511&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.55511 | |||||||
Resumo: | ||||||||
Neste trabalho um estudo de estruturas pneumáticas considerando acoplamento
pressão–volume e modelos constitutivos plásticos e viscoplásticos são desenvolvidos.
Estruturas pneumáticas são estruturas de membrana sobre as quais atuam
pressão de gases estabilizadas por tensões de tração. Essas estruturas são mais leves
que estruturas convencionais resultando em soluções mais econômicas. Elas possuem
ainda algumas características que contribuem para um desenvolvimento sustentável,
como a utilização de luz natural e ventilação e a possibilidade de reutilização.
Quando as estruturas pneumáticas são submetidas a cargas externas, essas
estruturas apresentam variação da pressão internal e do volume. Este acoplamento é
um dos objetos de estudo do presente trabalho. Soluções analíticas são desenvolvidas
para descrever este acoplamento. Em programas convencionais de elementos
finitos esse acoplamento não é considerado. Uma formulação para o acoplamento
pressão–volume para câmaras fechadas é incluído no modelo de elementos finitos
com grandes deformações. A variedade de modelos de material implementados
tem a finalidade de abranger o comportamento de muitos tipos de materiais
de membrana usados em estruturas pneumáticas. Na literatura o estudo dos materiais
de membrana para estruturas pneumáticas tem foco na análise experimental.
Modelos para material de membrana são incorporados no modelo de elementos
finitos para pequenas e grandes deformações. Os modelos constitutivos considerados
neste trabalho são hiperelástico, elastoplástico e elastoviscoplástico. A ocorrência
de grandes deformações é incluída. Um novo material baseado em superfícies
NURBS é proposto e validado com base em resultados experimentais e modelos
clássicos de materiais. Neste trabalho ênfase é dada ao material ETFE (Etileno
tetrafluoretileno), o qual é amplamente usado em estruturas pneumáticas. Os modelos
desenvolvidos aqui, como o acoplamento pressão–volume e os modelos de
materiais são implementados em elementos finitos no programa usado na cadeira
de estática das construções da TUM (Technische Universitat Munchen), chamado
CARAT++ (Computer Aided Research Analysis Tool).
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