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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: A time domain boundary element method implementation for the analysis of thin plates : Análise de placas finas através do método dos elementos de contorno no domínio do tempo
Title Alternative: Análise de placas finas através do método dos elementos de contorno no domínio do tempo
Author: Esteves, Carlos Lamarca Carvalho Sousa, 1994-
Advisor: Daros, Carlos Henrique, 1971-
Abstract: Resumo: Uma análise dinâmica de um componente sempre é um desafio quando comparado com uma análise estática do mesmo componente, uma vez que o comportamento das variáveis envolvidas devem ser modeladas tanto no espaço quanto no tempo ao invés de simplesmente no espaço. O Método dos Elementos de Contorno já foi usado para resolver problemas dinâmicos de placas finas anteriormente, mas foi através da transformada de Laplace ou utilizando a equação genérica de deslocamento e tensão. Isso é devido ao fato de que o método direto, isto é, usar uma equação diretamente relacionada com as variáveis físicas a qual é obtida pela aplicação da identidade generalizada de Rayleigh-Green, apresenta dificuldades matemáticas e computacionais. Não só os núcleos envolvidos demonstram uma maior dificuldade de manipulação, como também existe a necessidade de mais poder computacional, o que só tem sido possível devido ao avanço tecnológico da última década. A formulação usada é baseada na formulação já existente de flexão de placas finas seguindo o modelo de Kirchhoff e o uso de uma solução fundamental dependente do tempo. Singularidades presentes foram regularizadas de acordo com o respectivo grau e calculadas utilizando a parte finita de Hadamard, o valor principal de Cauchy ou através da subtração de singularidade. Tanto o espaço quanto o tempo foram discretizados de acordo com diferentes estratégias amplamente utilizadas no caso estático e suas performances foram comparadas umas com as outras e com respostas disponíveis para um dado conjunto de condições de contorno. Em todos os casos, um esquema de marcha no tempo que depende do histórico foi utilizado e todas as condições iniciais foram tidas como zero em todo o domínio. Por último, os efeitos da discretização no espaço-tempo (os quais foram atribuídos ao Coeficiente de Equilíbrio Espaço-Temporal) nos resultados finais foram analisados para futuras referências

Abstract: A dynamic analysis of a component always proves to be a challenge when compared to static analysis, since the behavior of the variables involved has to be modeled in both space and time rather than space alone. The Boundary Element Method has been used to solve the dynamic problem of thin plates before, but it was either through the Laplace transform or using the general displacement stress equation. This is because the direct method, using an equation directly related to the physical variables which are obtainable through the application of the generalized Rayleigh-Green identity, has proven to be both a mathematical and a computational difficulty. Not only do the kernels involved show a higher degree of handling, but there is also a need for more computing power, which only recently was made possible with the improvement of technology. The formulation used is based on the already existing theory of static plate bending following the model of Kirchhoff and a time-dependent fundamental solution. Singularities present were regularized accordingly to their degree. Both space and time were discretized according to different strategies widely used in the static case and their performances were compared to each other and any available answer regarding a set of prescribed boundary conditions. In all scenarios, a history-dependent time marching scheme was used, and all the initial conditions were considered to be zero on the domain. Finally, the effects of time-space discretization (which were represented by the Space-Time Balance Coefficient) on the final results were analyzed for future references
Subject: Análise no dominio do tempo
Métodos de elementos de contorno
Elasticidade
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Citation: ESTEVES, Carlos Lamarca Carvalho Sousa. A time domain boundary element method implementation for the analysis of thin plates: Análise de placas finas através do método dos elementos de contorno no domínio do tempo. 2020. 1 recurso online (110 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/357476. Acesso em: 10 Mar. 2021.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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