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Buckling and Vibration of Carbon Nanotubes Embedded in Polyethylene PolymersShi, Dai 24 October 2011 (has links)
The potential of filling carbon nanotubes in polymers has been widely acknowledged for composites with exceptional new properties owing to the high strength of carbon nanotubes. In the thesis, by employing Materials Studio 4.0 software, the buckling behaviour and vibration of polyethylene and carbon nanotube matrix composites are first discussed using molecular mechanics simulations. The research is aimed to acquire a high strength design of PE-CNT matrix with proper PE/CNT ratio as well as discovering the dynamic characteristics of the PE-CNT composites. Investigation results show that as the number of PE chains increases, the buckling strain and the resonance frequency will decrease. Van der Waals forces are collected to explain the relation of the PE chains to the buckling strain and the resonance frequency of the composites.
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Buckling and Vibration of Carbon Nanotubes Embedded in Polyethylene PolymersShi, Dai 24 October 2011 (has links)
The potential of filling carbon nanotubes in polymers has been widely acknowledged for composites with exceptional new properties owing to the high strength of carbon nanotubes. In the thesis, by employing Materials Studio 4.0 software, the buckling behaviour and vibration of polyethylene and carbon nanotube matrix composites are first discussed using molecular mechanics simulations. The research is aimed to acquire a high strength design of PE-CNT matrix with proper PE/CNT ratio as well as discovering the dynamic characteristics of the PE-CNT composites. Investigation results show that as the number of PE chains increases, the buckling strain and the resonance frequency will decrease. Van der Waals forces are collected to explain the relation of the PE chains to the buckling strain and the resonance frequency of the composites.
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[en] BUCKLING AND POST-BUCKLING BEHAVIOR OF FOLDED PLATES / [pt] COMPORTAMENTO CRÍTICO E PÓS-CRÍTICO DE PLACAS DOBRADASPATRICIA CARLA DA CUNHA 18 January 2006 (has links)
[pt] O presente trabalho tem por objetivo estudar o
comportamento crítico e
pós-crítico de placas dobradas. Placas dobradas, tanto de
aço quanto de
concreto, têm sido usadas com grande freqüência em obras
de engenharia,
particularmente como paredes portantes e coberturas de
grandes vãos. Neste
último caso, placas dobradas têm uma aplicação semelhante
a de cascas
esbeltas, sendo, porém, mais simples de construir, dado
que são compostas de
superfícies planas. Neste trabalho utiliza-se o software
ABAQUS para análise de
placas dobradas compostas de duas placas formando um dado
ângulo entre si.
Estuda-se o uso destas placas como paredes portantes sob
compressão, sendo
conduzido um estudo paramétrico para determinar a
influência dos diversos
parâmetros geométricos e condições de contorno nas cargas
críticas e modos
críticos da placa dobrada. A seguir são determinados os
caminhos pós-críticos e
estuda-se a influência dos diversos parâmetros na rigidez
pós-crítica e
sensibilidade a imperfeições. Finalmente, estuda-se o
comportamento não-linear
destas placas sob flexão, sendo investigados os fenômenos
de perda de
estabilidade associados a este problema. / [en] The aim of the present work is to study the buckling and
post-buckling
behavior of folded plates. Folded plates, made of steel or
concrete, have been
widely used in engineering construction as load-bearing
walls designed to carry
floor and roof loads or roofs for large spaces. In the
last case, folded plates work
as a thin shell, being however easier to build since they
are formed by flat
surfaces joined along the fold lines. In this work the
software ABAQUS is used to
study the behavior of V-shaped folded plates. Initially it
is analyzed the behavior
of these plates when used as load-bearing walls under
axial compression. A
detailed parametric analysis is conducted to identify the
influence of the
geometrical parameters and boundary conditions on critical
loads and modes.
The influence of these parameters on the post-buckling
response, post-critical
stiffness and imperfection sensitivity is also
investigated. Finally, the non-linear
response of V-shaped folded plates under flexure is
investigated and the possible
instabilities under these loading conditions are analyzed.
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[en] EDUCATIONAL TOOL FOR STRUCTURAL ANALYSIS OF PLANE FRAME MODELS WITH GEOMETRIC NONLINEARITY / [pt] FERRAMENTA EDUCACIONAL PARA ANÁLISE ESTRUTURAL DE MODELOS DE PÓRTICOS PLANOSRAFAEL LOPEZ RANGEL 06 May 2020 (has links)
[pt] A análise não linear de estruturas é uma tarefa de grande importância na execução de projetos eficientes e seguros, permitindo a economia de recursos materiais, ao tempo que se identifica efeitos de segunda ordem no comportamento do modelo que podem vir a ter consequências significativas. Esse tipo de análise é realizado através de algoritmos numéricos iterativos, e a visualização de resultados gráficos é essencial para auxiliar a interpretação do analista. Por isso, a análise não linear só se tornou recorrente com o advento de aplicações computacionais gráfico-iterativas. Porém, diferentemente de uma análise linear-elástica, em que os resultados fornecidos pelo programa pouco dependem do conhecimento do usuário sobre os métodos de solução, a análise não linear requer uma série de parâmetros de entrada relacionados aos métodos numéricos e, portanto, exige um conhecimento básico por parte do usuário sobre os algoritmos de solução e comportamento do modelo. Tendo isso em vista, este trabalho busca desenvolver uma ferramenta computacional de fácil uso e com uma interface gráfica simples, porém com um solver robusto, para auxiliar a aprendizagem da análise geometricamente não linear de modelos aporticados bidimensionais. Para isso o programa de análise estrutural Ftool, consagrado na comunidade de Engenharia Civil e no meio acadêmico, foi adotado para receber os novos recursos para executar a análise com não linearidade geométrica. Na nova versão do Ftool, os usuários têm a oportunidade de utilizar e testar diversas técnicas de solução do sistema não linear de equilíbrio do modelo, descritas nesse trabalho. A forma como a análise é executada permite um controle total do usuário sobre o progresso da análise. Além disso, resultados em forma de gráficos podem ser estudados no novo ambiente de plotagem do programa. / [en] Nonlinear analysis of structures is an important task for efficient and safe projects, allowing the saving of material resources and the identification of second-order effects on the behavior of structural models that may have significant consequences. This type of analysis is performed with iterative numerical algorithms, and visualization of graphic results is essential to auxiliary the interpretation of the analyst. For this reason, nonlinear analyses only became common with the advent of graphical-interactive computational applications. However, unlike a linear-elastic analysis, where the results provided by the program depend very little on the users knowledge about the solution methods, a nonlinear analysis requires a series of input parameters related to the numerical methods and thus demands a basic understanding about the solution algorithms and nonlinear structural behavior. With this in mind, this work aims to develop a user-friendly computational tool with a simple graphical interface, but with a robust solver, to assist the learning of geometrically nonlinear analysis of two-dimensional frame models. The structural analysis software Ftool, largely used by the Civil Engineering community and academia, was adopted to receive the new features to perform geometrically nonlinear analyses. In the new version of the Ftool program, students, engineers and researchers have the opportunity to use and test various solution techniques of the nonlinear system of equilibrium equations, which are described in detail throughout this work. The way the nonlinear analysis is performed allows for a full control by users over the progress of the analysis. In addition, graph results can be studied in the new plotting environment of the program.
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