Desenvolvimento computacional de um modelo numérico para a análise linear de elementos estruturais da engenharia
REMAT: Revista Eletrônica da Matemática
Desenvolvimento computacional de um modelo numérico para a análise linear de elementos estruturais da engenharia
Autor Correspondente: Natan Sian das Neves | [email protected]
Palavras-chave: Elementos Finitos; Estruturas; Código Computacional; Engenharia; Física-Matemática
Resumos Cadastrados
Resumo Português:
O presente trabalho concentra-se na aplicação e na apresentação dos aspectos gerais sobre o desenvolvimento do módulo computacional específico para a análise linear de estruturas planas submetidas à ação de cargas externas. Esse módulo faz parte do pacote de solução do programa computacional NASEN. A programação numérica do módulo é concebida de forma estruturada e desenvolvida em ambiente MATLAB. A teoria física desse módulo tem como base os conceitos de elementos estruturais unidimensionais, de placas delgadas e da elasticidade plana. A solução dos modelos estruturais é fundamentada nos procedimentos aproximativos de elementos finitos. Buscando verificar a aplicabilidade do módulo, a investigação numérica é norteada por quatro problemas físicos associados ao comportamento de vigas unidimensionais sob base elástica, de uma placa fina retangular, de uma viga bidimensional engastada-livre e uma chapa tracionada com orifício circular. Os resultados obtidos com o módulo do programa desenvolvido apontam para um comportamento parelho em relação às soluções de referências utilizadas nos casos testes estudados, indicando a precisão e a boa performance do código.
Resumo Inglês:
The present work focuses on the application and presentation of general aspects about the development of the specific computational module for the linear analysis of plane structures subjected to the action of external loads. This module is part of the solution package of the computer program developed and called NASEN. The numerical programming of the module is designed in a structured way and developed in a MATLAB environment. The physical theory of this module is based on the concepts of one-dimensional structural elements, thin plates and plane elasticity. The solution of the structural models is based on the approximate finite element procedures. Seeking to verify the applicability of the module, the numerical investigation is guided by four physical problems associated with the behavior of one-dimensional beams under elastic base, a thin plate rectangular, a free-clamped two-dimensional beam and a traction plate with a circular hole. The results obtained with the developed program module point to a similar behavior in relation to the reference solutions used in the test cases studied, indicating the precision and good performance of the code.
