Análise dinâmica de estruturas treliçadas utilizando o método dos elementos finitos
Data
2021-03-05
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Resumo
It is noticed that currently there has been a significant increase in relation to the creation of
source codes and/or computer programs for structural design purposes, and several are the
languages that are used for such creations, in this work a source code was developed in the
Matlab language, where the main objective of it aimed to build a code based on the Finite
Element Methods - FEM, where we can solve dynamic problems of truss structures with point
efforts applied to nodes, so that static (displacement) and dynamic (natural frequencies and
vibration modes) information of the structure was obtained, and in parallel a comparison of
these results was performed with a program already renowned in the market, which in this case
was SAP2000, where it aims to facilitate the understanding of the application of this method to
students and newly graduated engineers, in order to reduce errors in calculations related to
structural analysis. The results obtained from the comparison were very close, with very little
difference between the values. In the case of static analysis nodal displacements, the results
were exactly the same. The natural frequencies and vibration modes, on the other hand, gave a difference that is practically negligible. In general, it was possible to validate the formulation
developed in this work, since both paths gave results converging to the same point.
Descrição
Percebe-se que atualmente vem havendo um aumento significativo em relação a criação de
código fonte e/ou programas computacionais para fins de dimensionamento de estruturas, e
variadas são as linguagens que são utilizadas para tais criações, dessa forma, nesse trabalho foi
desenvolvido um código fonte na linguagem matlab, onde o principal objetivo do mesmo visou
a construção de um código com base nos Métodos dos Elementos Finitos – MEF, onde podemos
resolver problemas dinâmicos de estruturas treliçadas com esforços pontuais aplicados nos nós,
de modo que foi obtido informações estáticas (deslocamento) e dinâmicas (frequências naturais
e modos de vibração) da estrutura, e em paralelo foi realizado uma comparação desses
resultados obtidos com um programa já renomado no mercado, que no caso foi o SAP2000,
onde o mesmo visa facilitar o entendimento da aplicação desse método aos alunos e
Engenheiros recém formados, com intuito de diminuir os erros de cálculos relacionados a
análises estruturais. Os resultados obtidos da comparação foram bem próximos, com
pouquíssima diferença entre os valores. No caso dos deslocamentos nodais da análise estática,
os resultados foram exatamente iguais. Já as frequências naturais e os modos de vibração deram
uma diferença a qual é praticamente desprezível. De um modo geral, pôde-se validar a
formulação desenvolvida nesse trabalho, uma vez que ambos os caminhos deram que os
resultados convergem para o mesmo ponto.
Palavras-chave
Elementos finitos, Análise dinâmica, Frequências naturais, Métodos de vibração
Referência
FERREIRA, Lenilson Régio. Análise dinâmica de estruturas treliçadas utilizando o método dos elementos finitos. 2021. 15 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho, Universidade Federal Rural de Pernambuco, 2023.