EFEITOS DA NÃO LINEARIDADE GEOMÉTRICA NA DINÂMICA DE ESTRUTURAS PLANAS
Nas últimas décadas, o dimensionamento de estruturas, nas áreas mecânica, civil e aeroespacial, vem sendo influenciado por diversas questões que as levam a se tornarem cada vez mais esbeltas. Isso se deve em parte ao uso de materiais de maior resistência e, por outro lado, pela disponibilidade de ferramentas computacionais de maior desempenho, tal como o Método dos Elementos Finitos. Essa característica de maior esbeltez e carregamentos mais elevados leva naturalmente à necessidade de levar-se em conta na modelagem e simulação a não linearidade geométrica. O efeito dessa consideração já está bem estabelecido nas análises estáticas e foi tema de diversos trabalhos ao longo dos anos.
Nesta pesquisa se pretende avaliar o efeito dessa não linearidade sobre o comportamento dinâmico de estruturas, relevante para os meios técnico e científico. Numa primeira fase deste trabalho, se pretende estudar as estruturas reticuladas planas, vigas e pórticos, sob efeito de cargas axiais que alterem significativamente sua rigidez geométrica. Posteriormente, se pretende, também analisar estruturas de placas sob efeito de esforços de membrana, axiais, que as conduza ao mesmo efeito de redução.
Será feita uma revisão bibliográfica do escopo na literatura técnica disponível e apresentado um resumo teórico do problema. Pretende-se desenvolver modelos numéricos dinâmicos não lineares de estruturas planas, baseado no método dos elementos finitos, partindo de uma viga, evoluindo para um pórtico e por fim para uma placa. Em todos os casos, será feita a determinação das frequências naturais e modos de vibração permitindo avaliar o efeito desses esforços sob o comportamento dinâmico. Quando possível, será feita a comparação com resultados teóricos disponíveis na literatura.
Os exemplos previstos para modelagem e simulação serão retirados de várias áreas de interesse prático. Entre elas, as vigas e pórticos e lajes das estruturas civis, as fundações de máquinas da engenharia mecânica, as estruturas de fuselagens da aeronáutica etc.