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ANÁLISE DINÂMICA DE UMA ESTRUTURA INCORPORANDO MATRIZ DE RIGIDEZ GEOMÉTRICA

RESUMO

INTRODUÇÃO: Em situações com deformações que não são muito pequenas, análises lineares podem não representar corretamente a resposta dinâmica de uma estrutura. Para problemas com grandes deformações, as análises considerando uma matriz de rigidez denominada ‘geométrica’ podem acarretar melhores resultados, embora, adicione grau de dificuldade maior na obtenção no modelo matemático e aumento no tempo computacional. Alguns exemplos de sistemas que apresentam comportamentos não-lineares são cabos, Stockbridge, borrachas, estruturas esbeltas, etc. – OBJETIVOS: Obtenção de um modelo matemático 3d não-linear aferido para simulação do comportamento dinâmico de estruturas. O modelo foi obtido através do Método dos Elementos Finitos e validado através da comparação de dados numéricos obtidos por simulações computacionais e dados experimentais obtidos por sensores colocados na estrutura durante a realização de ensaios estáticos e dinâmicos. – MATERIAIS E MÉTODO: Desenvolvimento de rotinas computacionais para simulação computacional de um modelo numérico obtido pelo método dos elementos finitos e usando elementos de viga 3d para obtenção de dados numéricos do comportamento dinâmico de cabos. Ajuste dos parâmetros modais (cinco primeiras frequências naturais) através da comparação de dados numéricos e experimentais obtidas em uma bancada de teste de componentes de linha de transmissão. Os dados foram obtidos através de cinco acelerômetros dispostos ao longo da amostra e cinco condições de carga de tração dos cabos. – RESULTADOS: Foram obtidas as catenárias para três tipos de cabos e com cinco diferentes cargas de tração utilizando como carga estática o peso próprio. Notou-se comportamento semelhantes entre os resultados obtidos para os diferentes cabos. Notou ainda que para pequenas cargas de tração as catenárias são maiores. Na análise modal, verificou-se que para pequenas cargas de tração o primeiro modo de vibrar exibe comportamento diferente dos demais, ou seja, compoortamento não-linear. Com o aumento da carga de tração o comportamento do sistema aproxima-se do comportamento de um sistema linear. – CONSIDERAÇÕES FINAIS: Na comparação entre os resultados numéricos e experimentais notou-se uma grande concordância entre os mesmos o que valida o modelo matemático desenvolvido. Este modelo foi desenvolvido para ser utilizado na análise do comportamento de sistemas submetidos a torção e para simulação eólica de cabos singelos e de feixes de cabos.

PALAVRAS-CHAVE:

matriz geométrica; sistema não-linear; cabo; análise modal; catenária.

APRESENTAÇÃO EM VÍDEO

Sessão E-Pôster:
(P3.2.8) Sessão Pôster: PIBITI – Todas áreas e PIBIC – Ciências Exatas e Agrarias (P.2) : 26/10 – 10h30 – 11h00 – Hall – Bloco Verde B02
Esta pesquisa foi desenvolvida com bolsa de Iniciação Científica com recursos da PUCPR
Legendas:
  1. Estudante;
  2. Orientador;
  3. Colaboradores.

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