"June 2002" Includes bibliographical references (leaves 349-374)

"June 2002" / Includes bibliographical references (leaves 349-374) / xxxix, 416 leaves : ill., plates ; 30 cm. / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, Dept. of Civil and Environmental Engineering, 2002

The general problem of plastic buckling of flat metal plates is a fundamental area of investigation in mechanics not only because of its intrinsic importance in the design of engineering structures, but also because it still has not been settled in a satisfying manner. Which theory of plasticity is the correct one to predict the buckling loads in the plastic range is a long-argued problem. / This thesis presents finite element analyses of plastic buckling and postbuckling behaviour of columns and plates, taking into account the presence of initial out-of-plane imperfections. The FE programs constructed by the author for this purpose are used to analyze the imperfection growth of such columns and plates under axial loading and simply supported edge conditions. The material behaviour is modeled according to both the incremental and the deformation theories of strain-hardening plasticity. The programs combine both the geometric and material nonlinearities to trace the load-deflection behaviours of these structures in prebuckling (up to the maximum load) as well as postbuckling ranges. The results of the analyses for plates show the extreme sensitivity of the incremental theory, and the relative insensitivity of the deformation theory, to the initial imperfections. / The programs are used to simulate the plastic buckling experiments on Aluminum tubes, taking into account their measured imperfections. The imperfection growth analyses demonstrate that the maximum load predictions of the incremental theory are quite close to those recorded in the experiments.

Thesis (M.S.)--University of Alabama at Birmingham, 2007. / Description based on contents viewed July 8, 2009; title from PDF t.p. Includes bibliographical references (p. 115-116).

Orientadores: Eder Lima de Albuquerque, Leandro Palermo Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-15T14:43:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reis_Adrianados_D.pdf: 2025685 bytes, checksum: f44ef47ff8671c2244a0b67e8e7c3fe4 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho é apresentada uma análise, através do método dos elementos de contorno, de problemas estáticos em placas anisotrópicas sob flexão. As formulações dos elementos de contorno é desenvolvida usando soluções fundamentais para elasto-estática e são utilizados apenas elementos quadráticos descontínuos (3 nós por elementos). As integrais de superfície provenientes das cargas de domínio, são transformadas em integrais de contorno usando o método da integração radial. São estudadas três formulações: a formulação clássica ou de placas finas, a formulação de três parâmetros e a formulação de placas espessas ou placas com efeito da deformação por cortante ou teoria de primeira ordem. São apresentados detalhes das deduções das soluções fundamentais para a teoria clássica e para a teoria de primeira ordem. A solução fundamental da teoria clássica é obtida usando variáveis complexas. Para o caso da teoria de primeira ordem, o operador de Hörmander é usado para transformar os sistema de equações diferenciais parciais que representa as equações de equilíbrio em apenas uma equação diferencial parcial. Usando a transformada de Radon, essa equação diferencial parcial é reduzida a uma equação diferencial ordinária. A formulação desenvolvida é aplicada no cálculo de deslocamentos, tensões e momentos de estruturas planas de materiais compósitos laminados submetidos a cargas distribuídas no domínio da estrutura. Os resultados obtidos são comparados com resultados analíticos disponíveis na literatura, com o método de elementos finitos e com o método sem malhas. Em geral há uma boa concordância com os resultados da literatura / Abstract: This work presents an analysis, using the boundary element method, of static problems of anisotropic plate bending. Boundary element formulations are developed using fundamental solutions for elasto-statics and only discontinuous quadratic elements (three nodes per element) are used. Surface integrals that come from domain loads are transformed into boundary integrals using the radial integration method. Three formulations are studied: the classic formulation or of thin plate theory, the formulation of three parameters, and the formulation of thick plates, or plate with the effect of transversal shear deformation or first order theory. Details of the derivation of the fundamental solutions are presented to the classical and first order theory. The fundamental solution of the classical theory are obtained using complex variables. In the case of thick plates, the Hörmander operator is used to trans- form the partial differencial equation system that represents the equilibrium equation in only one partial differential equation. Using Radon transform, this partial differential equation is reduced to an ordinary differential equation. The developed formulations are applied to compute displacements, stresses and moments of laminated composite structures submitted to transversal loads in the structure domain. Results are compared with analytical results available in literature, with finite element method, and meshless method. In general there is a good agreement between the results obtained in this work and those available in literature / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Paulo José Rocha de Albuquerque / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-20T07:37:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Noguchi_LeandroTomio_M.pdf: 6042585 bytes, checksum: 3b22b2450a9ddc40e2911dbb661a0359 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho teve o objetivo estudar às formulações e teorias de capacidade de carga e previsão de recalques para o caso de uma solução em fundação superficial adotado em uma obra de um edifício comercial de 10 pavimentos e 3 subsolos localizado na cidade de São Caetano do Sul/SP, por meio de análise de quatro provas de carga sobre placa. Para tal, o solo local foi submetido a ensaios de laboratório para caracterização e determinação de parâmetros geotécnicos que alimentaram os métodos propostos e apresentados na literatura. Um modelo do ensaio de carga foi simulado em programa de elementos finitos, com os parâmetros dos ensaios de laboratório e assim determinando a curva carga vs recalque. Foram realizadas análises probabilísticas que forneceram o índice de confiabilidade e a probabilidade de ruína, possibilitando a redução do fator de segurança da fundação e o aumento da tensão admissível / Abstract: This work aims to study the methods and theories of bearing capacity and settlement prediction for the solution of a shallow foundation adopted in a commercial building of 10 floors and 3 basements in the city of São Caetano do Sul/SP through analysis of 4 plate loading tests. An undisturbed soil sample was collected that was submitted to laboratory tests for characterization and determination of geotechnical parameters that will support the theoretical methods proposed in the literature. With this it is expected to check the existing calculation methods for bearing capacity and settlement prediction. A model of the load plate test was simulated using a finite element program, with the parameters of laboratory tests, thus determining the load-settlement curve. By the allowable stress obtained, probabilistic analysis were performed, what made possible the calculation of reliability and failure probability indexes, allowing the reduction of the safety factor of the foundation and increase in the allowable stress / Mestrado / Geotecnia / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Euclides de Mesquita Neto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-21T04:39:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Labaki_Josue_D.pdf: 3777054 bytes, checksum: 98096129397b78d6f60e69e7d8210b9b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho apresenta novos modelos para descrever o comportamento harmônico de placas rígidas e flexíveis incrustadas em meios estratificados. Incrustações profundas das placas são representadas por interfaces bi-materiais de meios viscoelásticos transversalmente isotrópicos. Incrustações rasas são representadas por meios estratificados viscoelásticos transversalmente isotrópicos. Os modelos de meios circundantes são obtidos com base em modelos clássicos disponíveis na literatura, que estão em coordenadas cilíndricas. O método usado para obter esses modelos envolve transformadas de Hankel, com o objetivo de obter as equações de movimento em um domínio no qual elas possam ser manipuladas algebricamente. Algumas funções de interesse são expandidas em séries de Fourier, para decompor grandezas como deslocamentos, tensões e carregamentos em termos axissimétricos e antissimétricos. No modelo de placa rígida, a incrustação da placa é descrita assumindo que uma superfície circular do meio circundante é rígida. Um conjunto de equações integrais acopladas, que relaciona deslocamentos e força de superfície atuantes nesta superfície, é resolvido por meio de discretização da superfície em discos anulares concêntricos. A teoria de Kirchhoff para placas finas é usada como modelo de placa flexível. Uma tentativa de solução para o perfil de deflexão da placa é definido em termos de série de potência. Uma função envolvendo as energias de deformação da placa e do meio é definida, cuja minimização, sob as restrições impostas pelas condições de contorno da placa, resulta no perfil de deflexão da placa incrustada. Os modelos de placa rígida e flexível incrustadas são comparados com resultados da literatura para incrustações em meios isotrópicos. Novos resultados são fornecidos para os casos de incrustações rasas ou profundas em meios viscoelásticos estratificados transversalmente isotrópicos, sob a ação de forças harmônicas verticais e transversais, assim como momentos. Os resultados deste trabalho contribuem para o estudo de fundações e âncoras em solos estratificados / Abstract: This work presents new models to describe the time-harmonic behavior of rigid and flexible circular plates embedded in layered media. Deep embedments of the plates are represented by bimaterial viscoelastic transversely isotropic interfaces. Shallow embedments are represented by multilayered viscoelastic transversely isotropic media. The models of surrounding media are derived according to classical models available in the literature, which are in cylindrical coordinates. The method used to derive these models involves Hankel transforms, in order to bring the equations of motion to a domain in which they can be dealt with algebraically. A few functions of interest are expanded in Fourier series, in order to describe quantities such as displacements, stresses and loadings in terms of axisymmetric or antisymmetric components. In the model of rigid plate, the embedded plate is described by considering that a circular surface within the surrounding medium is rigid. A set of coupled integral equations, which relate the displacements and the unknown tractions across this surface, is solved by discretizing the surface into concentric annular disc elements. Kirchhoff theory of thin elastic plates is used to describe the flexible plate. A trial function to describe the deflection profile of the plate is defined in terms of a power series. An energy functional is established, which involves the strain energy of the plate and of its surrounding medium. The minimization of this functional, under the restriction that is must satisfy the boundary conditions at the plate edge, results in the deflection profile of the embedded plate. The models of embedded plates are compared with previous results from the literature for the case of different embedments in isotropic media. New research results are provided for the case of shallow and deep embedments in layered viscoelastic transversely isotropic media, under time-harmonic vertical and transverse loads and rocking moments. The results of this work contribute to the study of embedded foundations and anchors in layered soil / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Éder Lima de Albuquerque, Paulo Sollero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T09:21:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Doval_PauloCesarMarques_D.pdf: 6139026 bytes, checksum: 105e98efc86e87888cfa20e7b32d931d (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho apresenta um método de elementos de contorno para a análise de estabilidade de placas de materiais compósitos laminados. A formulação do método proposto não necessita de discretização do domínio, nem de soluções particulares para a solução do problema. Isto torna a formulação proposta diferente das formulações de elementos de contorno existentes, aplicadas à análise de estabilidade estrutural. O método é aplicado a um problema importante em engenharia computacional, que é a estabilidade de placas de materiais isotrópicos e de compósitos laminados. O desempenho é avaliado através de comparação com os resultados de elementos finitos e resultados analíticos, mostrando boa concordância com os mesmos. No entanto, a vantagem em relação ao método dos elementos finitos, especificamente, em análise de estabilidade de placas de materiais compósito laminados, é que se torna um problema de autovalor com um número reduzido de graus de liberdade, uma vez que somente o contorno e poucos pontos internos são necessários na discretização do problema / Abstract: This work presents a boundary element method to the analysis of buckling plates. Neither domain discretization, nor particular solutions are necessary in the proposed formulation. This becomes the proposed formulation different from the existent boundary element formulations applied to structural stability analysis. The method is applied to an important problem in computational engineering that is the stability of perforated and non perforated plates of composite laminate materials. The performance is assessed through comparison with finite element results. The proposed formulation agrees quite well with finite element. However, the stability analysis is a much smaller eigenvalue problem if boundary elements are used instead of finite elements, provided that only the boundary and fewer internal points are necessary in the discretization / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Shear links are used as fuse elements in lateral load resisting systems to provide ductility and dissipate seismic energy. These links have traditionally been employed in eccentrically braced frames, but have more recently been suggested for use in the innovative linked column frame system (LCF). Current design specifications for shear links require intermediate web stiffeners to provide out-of-plane web stability so ductility requirements can be achieved. This research focused on moving from discrete transverse web stiffening to continuously stiffened webs in built up shear links. Built up links were designed to yield in shear when subjected to severe cyclic loading, however the webs of the links were designed using two metal sheets joined by an elastic core. These composite "sandwich" webs allowed for an increase in web thickness (and inherent flexural rigidity) without increasing the shear strength of the links. Numerical and experimental investigations were conducted to assess the performance of composite sandwich links subjected to severe loading. Numerical results showed improved web behavior in sandwich links in which the core material was assigned an elastic modulus greater than 5000psi. Due to fabrication limitations, experimental specimens were fabricated with a core material elastic modulus of 1000psi. These specimens did not perform as well as unstiffened base case links in terms global hysteretic behavior or ductility.

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