The topic of structural dynamics involves an ample actuation field since the most
of nature actions are time dependent. The analyses of structures in aerospace
engineering, offshore engineering, civil engineering and others might be realized
including the inertial effects since they have important role in reliability and safety of
them. Due to the various nonlinearities that can be present in the dynamic analysis, the
preview of the dynamic behavior of a structure can become a complex task. That
analysis is generally executed using computational numeric algorithms improved for
spatial and temporal discretization where computational requirements are excessive.
Techniques based on element-by-element concept have gained recognition due to its
increasing efficiency caused by the recent development of parallel computers. This
work is focused on time integration algorithms for nonlinear dynamic problems
formulated by the finite element approach. Besides, the considered algorithms have
been prepared to be used, in the future, on parallel computational architectures. The
main algorithms for nonlinear structural dynamics and alternatives of implementation of
the element-by-element techniques are studied. The software MATLAB has been used
for implementation of some algorithms, whose features are analyzed by examples.
Some characteristics as computational cost, number of iterations and solutions quality
are observed for nonlinear quasistatic and dynamic problems, adopting several spatial
and temporal discretization levels. / A dinâmica de estruturas compreende uma vasta área de atuação visto que as
ações da natureza são geralmente variáveis com o tempo. Análises de aeronaves,
estruturas offshore, estruturas sujeitas a terremotos, entre outras, devem ser realizadas
considerando também os efeitos inerciais, que têm papel importante na performance e
segurança dessas estruturas. A análise do comportamento dinâmico dessas estruturas é
bastante complexa em virtude das diversas não linearidades que podem estar presentes.
Atualmente, essas análises são realizadas utilizando-se algoritmos numéricos
computacionais para discretização espacial e temporal, exigindo, em geral, grandes
esforços computacionais. Com o advento dos clusters de computadores na década de
90, o emprego de algoritmos numéricos paralelos utilizando a técnica elemento por
elemento tem se difundido e se mostrado eficiente na solução desses problemas. Nesse
contexto, este trabalho está direcionado ao estudo de algoritmos de integração no tempo
para problemas de dinâmica não linear de estruturas pelo método dos elementos finitos,
que possibilitem seu uso futuro em arquiteturas computacionais paralelas. Os principais
algoritmos para dinâmica não linear de estruturas são revisados, assim como as
alternativas de implementação através da utilização da técnica elemento por elemento.
Em seguida, utilizando-se o programa computacional MATLAB, implementam-se
alguns desses algoritmos e avaliam-se suas características através de exemplos
ilustrativos. Observam-se, nesses exemplos, características como custo computacional,
número de iterações e qualidade das respostas geradas para problemas quase estáticos e
dinâmicos não lineares considerando-se diversos níveis de discretização espacial e
temporal.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufal.br:riufal/383 |
| Date | 20 February 2004 |
| Creators | Vieira, Luciana Correia Laurindo Martins |
| Contributors | Ramos Júnior, Adeildo Soares, RAMOS JÚNIOR, A. S., Lages, Eduardo Nobre, http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782702P7&dataRevisao=null, Silva, Raul Rosas e, http://lattes.cnpq.br/1304606076487440, Masetti, Isaias Quaresma, http://lattes.cnpq.br/7718222363510076 |
| Publisher | Universidade Federal de Alagoas, BR, Estruturas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UFAL |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFAL, instname:Universidade Federal de Alagoas, instacron:UFAL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/383/1/LucianaCorreiaLaurindoMartinsVieira.pdf, bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/383/2/LucianaCorreiaLaurindoMartinsVieira.pdf.txt |
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