Título: | ESTUDO DE ELEMENTOS SIMPLIFICADOS PARA A ANÁLISE ESTÁTICA E DINÂMICA DE ESTRUTURAS ORIGAMI | ||||||||||||
Autor: |
DANIEL SANTOS DE CARVALHO |
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Colaborador(es): |
NEY AUGUSTO DUMONT - Orientador |
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Catalogação: | 26/JUN/2023 | Língua(s): | PORTUGUÊS - BRASIL |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TESE | ||||||||||
Notas: |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=63015&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=63015&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.63015 | ||||||||||||
Resumo: | |||||||||||||
O campo de estudo com estruturas origami tem crescido nos últimos anos
como soluções inovadoras para problemas em ciência e engenharia. As primeiras
aplicações aproveitaram a ideia de que um sistema estrutural pode ser dobrado de
forma compacta e subsequentemente estendido, ou que a automontagem pode ser
usada para construir uma estrutura tridimensional inspirada em uma folha fina. O
presente trabalho apresenta comparações entre o modelo de barra e dobradiça com
os modelos mais simples possíveis de elementos finitos híbridos de placa e casca
para a representação de painéis de estruturas origami. O modelo de barra e
dobradiça traz uma abordagem baseada na modelagem do estado parcialmente
dobrado de painéis com uma estrutura de treliça articulada, onde as dobras são as
barras, e os vértices as articulações. Os modelos de casca e placa utilizam a
formulação híbrida dos elementos finitos, que tem como base o potencial de
Hellinger-Reissner, que permite a aproximação dos campos de tensões satisfazendo
a equação de equilíbrio do problema de elasticidade, e campos de deslocamento que
atendem a compatibilidade no contorno. Exemplos numéricos mostram o
comportamento mecânico dessas estruturas e a energia para realização das dobras
através de autovalores dos respectivos automodos. É feita também uma avaliação
dinâmica dos modelos para montagens estruturais com uma, duas e quatro células.
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