Solução de problemas estruturais dinâmicos lineares pelo Método dos Elementos Finitos Generalizado

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Solução de problemas estruturais dinâmicos lineares pelo Método dos Elementos Finitos Generalizado


Solução de problemas estruturais dinâmicos lineares pelo Método dos Elementos Finitos Generalizado

Yuri Oselieri Milione

Dissertação de mestrado - 2014

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Resumo

Este trabalho trata da implementação do Método dos Elementos Finitos Generalizado (MEFG) para solução de problemas estruturais dinâmicos lineares, em um ambiente computacional construído em Programação Orientada a Objetos (POO). Esse ambiente, de nome INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment), é desenvolvido no Departamento de Engenharia de Estruturas (DEES) da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), e já é capaz de executar análises estáticas e dinâmicas pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) e análises estáticas pelo MEFG. O conteúdo implementado neste trabalho engloba tanto métodos de integração direta quanto métodos de superposição modal, para solução dos problemas dinâmicos lineares de modelos uni, bi e tridimensionais. Dois tipos de funções de enriquecimento foram abordados: funções polinomiais e funções trigonométricas. O uso de funções de enriquecimento polinomiais aprimora a qualidade de aproximação da discretização, mantendo a malha inicial inalterada e sem acréscimo de nós internos aos elementos finitos. A principal vantagem da aplicação de funções de enriquecimento trigonométricas é a obtenção de autovalores mais precisos para frequências elevadas do que os calculados pelo MEF convencional. Os resultados das análises realizadas pelo MEFG foram confrontados com resultados analíticos e resultados de análises realizadas pelo MEF, para validação do conteúdo implementado.