Mestrado Integrado em Engenharia Civil
Dissertation
Details
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Student:
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Rui Miguel da Costa Alves Maciel
(ist154696)
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State:
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Evaluated
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Title:
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Método dos elementos finitos aplicado à análise de sólidos: concepção e implementação
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Summary:
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Neste trabalho é apresentada uma aplicação completa de software que, a partir de uma implementação do método dos elementos finitos, permite obter soluções aproximadas do problema de valores de fronteira da teoria de elasticidade tridimensional com utilidade prática no campo da análise de sólidos e de estruturas.
O método dos elementos finitos, conforme abordado neste trabalho, é desenvolvido a partir da aplicação do método de Bubnov-Galerkin ao problema na valores de fronteira associado à teoria de elasticidade linear tridimensional. O conceito de elemento isoparamétrico é também apresentado, sendo a base da definição dos oito tipos de elementos finitos: os elementos finitos hexaédricos Lagrangeanos de 8 e 27 nós, hexaédrico Serendipiano de 20 nós, tetraédricos de 4 e 10 nós, e prismáticos de 6, 15 e 18 nós. É ainda discutido o problema associado à integração da formulação fraca resultante.
O método é implementado como um programa de cálculo numérico, desenvolvido em C++, com suporte para pré- e pós-processamento. A geração de malhas, não estando incluída no âmbito deste trabalho, foi realizada mediante o uso de programas desenvolvidos por terceiros.
É também apresentado um conjunto de exemplos de aplicação, usados para validar os resultados e demonstrar propriedades deste método, tais como a taxa de convergência associada a cada tipo de elemento, o número de operações exigido e o tempo de processamento associado ao seu uso. São ainda realizados exemplos destinados a comparar os resultados produzidos pelo programa com aqueles resultantes de teorias estruturais de barras e lajes.
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Keywords:
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método de Bubnov-Galerkin, método dos elementos finitos, teoria da elasticidade tridimensional, visualização
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Discussion
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Date of Discussion:
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13-05-2013 15:00
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Guidance
Advisor
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Name:
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Carlos Manuel Tiago Tavares Fernandes
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Category:
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Professor Auxiliar
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Affiliation:
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Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)
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Publication
Método dos elementos finitos aplicado à análise de sólidos: concepção e implementação,
Rui Miguel da Costa Alves Maciel,
2013,
(
Extended Abstract
521KB
Thesis
4,6MB)
This work is subject to Copyright
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