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Type: DISSERTAÇÃO
Degree Level: Mestrado
Title: Análise estocástica linear de estruturas complexas usando meta-modelo modal
Title Alternative: Stochastic linear analysis of complex structures via modal meta-model
Author: Nascimento, Fábio Fialho do, 1983-
Advisor: Santos, José Maria Campos dos, 1953-
Abstract: Resumo: Este trabalho tem como objetivo geral investigar abordagens para a análise de incerteza em problemas de dinâmica estrutural, de forma computacionalmente eficiente, no contexto industrial. Neste sentido, utilizou-se um metamodelo, baseado no método da superfície de resposta, para simplificar a etapa do cálculo dos modos e das frequências naturais na análise de resposta em frequência da estrutura. Para viabilizar a análise de grandes modelos, a solução de elementos finitos foi realizada pelo Nastran®. O MatLab® foi utilizado para manipular os autovalores e autovetores, e calcular as FRFs. Já o processo de amostragem das variáveis, a preparação da superfície de resposta e a integração com os demais aplicativos, foram realizados por meio do Isight®. Inicialmente, a abordagem foi avaliada em um modelo simples de um para-brisa veicular, com espessura, modo de elasticidade e densidade como parâmetros incertos. Posteriormente, o método foi aplicado para um modelo de uma estrutura veicular com milhares graus de liberdade. Neste caso, as variáveis aleatórias consideradas foram espessuras de vinte peças estampadas. Todas as variáveis foram consideradas com distribuição normal. Para quantificar a incerteza na resposta dinâmica, a simulação por Monte Carlo foi conduzida em conjunto com o metamodelo. A variabilidade das frequências naturais e da FRF é comparada com o resultado do Monte Carlo direto

Abstract: This work has as general objective to investigate approaches for uncertainty analysis in structural dynamics problems in a computational efficient manner in an industrial context. In this sense, we used a metamodel based on the response surface method to simplify the process of modes and natural frequencies calculation for frequency response analysis of a structure. In order to make the process feasible for large models, the finite element solution was performed using Nastran®. MatLab® was used to manipulate the eigenvalues and eigenvectors and calculate the FRFs. Isight® was responsible for the variable sampling process, response surface preparation and integrating other applications as well. Initially, the approach was assessed in a simple model of a car windshield with its thickness, Young¿s modulus and material density as uncertain parameters. Later the method was applied to a vehicle structure model with thousands degrees of freedom. In this case, the random variables considered were thicknesses of twenty stamped parts. Gaussian distribution was considered for all variables. For the purpose of uncertainty quantification in the dynamic response, Monte Carlo simulation was performed over the metamodel. The variability of the natural frequencies and FRF is compared against to direct Monte Carlo results
Subject: Dinâmica estrutural
Método dos elementos finitos
Modelos estocásticos
Editor: [s.n.]
Citation: NASCIMENTO, Fábio Fialho do. Análise estocástica linear de estruturas complexas usando meta-modelo modal. 2015. 76 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/265736>. Acesso em: 28 ago. 2018.
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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