Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-07-28T15:23:46Z No. of bitstreams: 1 133021.pdf: 1976863 bytes, checksum: 505d05d9505fd05646faba9f1c4f449d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-28T15:23:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 133021.pdf: 1976863 bytes, checksum: 505d05d9505fd05646faba9f1c4f449d (MD5) Previous issue date: 1973-06 / O presente trabalho visa a análise de cascas com simetria de revolução, valendo-se do uso de soluções analíticas de elementos de cascas esféricas, cônicas ou cilíndricas. É usado um procedimento análogo ao método dos elementos finitos, diferindo apenas nas escolha das funções deslocamento que aqui são as soluções das equações diferenciais correspondentes a cada elemento. Além dos elementos citados acrescenta-se um elemento de placa circular e um anel de reforço. Apresenta-se um programa, baseado no método dos deslocamentos, para análise de estruturas compostos destes elementos e de problemas mais gerais de cascas axissimétricas, por meio de uma discretização aproximada da geometria da casca. / This work deals with the analysis of axissymmetrical shells by means of the available analytical solutions of spherical, conical and cylindrical elements. A similar approach to the finite element method is used, the difference being on the choice of the displacement functions that are the solutions of the differential equations corresponding to each element. A circular plate element and a stiffness ring element are still presented. A computer program making use of the displacement method is presented, to permit the analysis of structures composed of these elements and a more general class of axissymmetric shells problems for which an approximated discretization of the shell geometry is performed.

Em doze anos de atuação profissional no desenvolvimento de projetos específicos para a indústria sucro-alcooleira, observou-se a pouca informação encontrada para o projeto de equipamentos utilizados neste setor, sendo de grande utilidade aos profissionais que nele atuam, algo introdutório, para auxiliar na análise estrutural de reservatórios metálicos elevados utilizados na fabricação de açúcar e álcool. Objetivou-se, utilizar a teoria de estruturas em casca de revolução e programa \"comercial\" de análise de estruturas por elementos finitos, como ferramentas, no cálculo estrutural de cascas cilíndrica e cônica que compõem um equipamento com dimensões \"típicas\" utilizadas na área de processos da indústria sucro-alcooleira. O estudo de forma comparativa com o método dos elementos finitos permitiu calibrar a solução teórica aproximada desenvolvida. As equações obtidas, para cascas cilíndricas e cônicas com bordas engastadas ou apoiadas fixas sob a ação de pressão hidrostática, podem ser utilizadas para prever o seu comportamento estrutural, desde que observadas hipóteses e recomendações básicas. Mesmo distantes da simulação do comportamento real das cascas, já que em campo, encontram-se inúmeros outros parâmetros não considerados neste trabalho, procurou-se apresentar um melhor esboço do comportamento estrutural das mesmas com equacionamento acessível aos engenheiros não acadêmicos envolvidos com problemas de projeto estrutural. / In twelve years of professional performance in the development of specific projects for the sugar and alcohol industry, the little information for equipments used in this sector design was observed, and it would be of great usefulness to the design engineers of this area, something introductory in the structural analysis of elevated steel tanks used in the production of sugar and alcohol. This work had as objective to use the shell of revolution theory and \"commercial\" programs for finite element analysis of structures, as tools, in the calculation of cylindrical and conical shells that compose a typical \"dimensions\" equipment used in the sugar industry processes area. The study in a comparative way with the finite elements method allowed to gauge the approximate theoretical solution developed. The equations developed for cylindrical and conical shells with fixed or supported borders under liquid pressure action, can be used to anticipate the structural behavior of the same ones, since fundamental hypotheses and basic recommendations wil have observed. In spite o f far from the real behavior simulation of the shells, because of the countless others in field parameters existence and that had not considered in this work, we tried to present a better sketch of the structural behavior of the shells with useful equations for the non academics\' engineers involved with structural design problems.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-07-28T15:15:38Z No. of bitstreams: 1 131564.pdf: 2216439 bytes, checksum: 1e20113fefe1d3fd1ef5ba479d73ea8f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-28T15:15:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 131564.pdf: 2216439 bytes, checksum: 1e20113fefe1d3fd1ef5ba479d73ea8f (MD5) Previous issue date: 1973-01 / A análise linear, estática de cascas axissimétricas submetidas a carregamento com simetria axial é efetuada, utilizando-se o método dos elementos finitos. Desenvolve-se para este fim um elemento finito de casca, de forma tronco-cônica, tirando-se proveito da simetria da estrutura. A consideração de mais três graus de liberdade, tomados no meio do elemento, possibilita a adoção de funções deslocamento mais refinadas. A influência dos anéis de rigidez é considerada. Um elemento de placa circular, com um único nó, é utilizado para contornar as singularidades que aparecem no tratamento de cascas fechadas. Um programa automático de cálculo, utilizando o elemento desenvolvido, é elaborado. Alguns exemplos são resolvidos com o uso deste programa, e os resultados obtidos são comparados com as soluções analíticas correspondentes. / The static linear analysis of axi-symmetric shells under axially symmetric loading is done by the finite element method. For this purpose a truncated cone element is used to take advantage of the symmetry or the structure. Three interior degrees of freedom are introduced for each element, resulting in improved displacement functions. The effect of stiffness rings is taken into account. A circular plate element with one node, is used to handle the singularities with appear when dealing with closed shells. A computer program based on the cone element was prepared. Some examples are solved using the program and the results are compared with those of available analytical solutions.

Em doze anos de atuação profissional no desenvolvimento de projetos específicos para a indústria sucro-alcooleira, observou-se a pouca informação encontrada para o projeto de equipamentos utilizados neste setor, sendo de grande utilidade aos profissionais que nele atuam, algo introdutório, para auxiliar na análise estrutural de reservatórios metálicos elevados utilizados na fabricação de açúcar e álcool. Objetivou-se, utilizar a teoria de estruturas em casca de revolução e programa \"comercial\" de análise de estruturas por elementos finitos, como ferramentas, no cálculo estrutural de cascas cilíndrica e cônica que compõem um equipamento com dimensões \"típicas\" utilizadas na área de processos da indústria sucro-alcooleira. O estudo de forma comparativa com o método dos elementos finitos permitiu calibrar a solução teórica aproximada desenvolvida. As equações obtidas, para cascas cilíndricas e cônicas com bordas engastadas ou apoiadas fixas sob a ação de pressão hidrostática, podem ser utilizadas para prever o seu comportamento estrutural, desde que observadas hipóteses e recomendações básicas. Mesmo distantes da simulação do comportamento real das cascas, já que em campo, encontram-se inúmeros outros parâmetros não considerados neste trabalho, procurou-se apresentar um melhor esboço do comportamento estrutural das mesmas com equacionamento acessível aos engenheiros não acadêmicos envolvidos com problemas de projeto estrutural. / In twelve years of professional performance in the development of specific projects for the sugar and alcohol industry, the little information for equipments used in this sector design was observed, and it would be of great usefulness to the design engineers of this area, something introductory in the structural analysis of elevated steel tanks used in the production of sugar and alcohol. This work had as objective to use the shell of revolution theory and \"commercial\" programs for finite element analysis of structures, as tools, in the calculation of cylindrical and conical shells that compose a typical \"dimensions\" equipment used in the sugar industry processes area. The study in a comparative way with the finite elements method allowed to gauge the approximate theoretical solution developed. The equations developed for cylindrical and conical shells with fixed or supported borders under liquid pressure action, can be used to anticipate the structural behavior of the same ones, since fundamental hypotheses and basic recommendations wil have observed. In spite o f far from the real behavior simulation of the shells, because of the countless others in field parameters existence and that had not considered in this work, we tried to present a better sketch of the structural behavior of the shells with useful equations for the non academics\' engineers involved with structural design problems.