[pt] As estruturas com cargas não conservativas podem perder a estabilidade por divergência, quando a amplitude da resposta estática se incrementa monotonamente, ou por flutter, através de oscilações com amplitudes exponencialmente crescentes. Neste trabalho estudam-se vários aspectos sobre o
efeito do amortecimento e da deformação cisalhante na estabilidade dinâmica de vigas e tubos. Um programa computacional que permite obter cargas críticas e respostas no domínio do tempo é implementado, formulando as equações através do método dos elementos finitos. Comparam-se os resultados de vigas de Euler-Bernoulli e vigas de Timoshenko, considerando várias alternativas para a
aplicação do amortecimento proporcional e viscoelástico. Tubos são modelados com elementos tridimensionais enriquecidos com modos adicionais incompatíveis. O amortecimento viscoelástico é introduzido na relação constitutiva do material, atuando sobre as deformações desviadoras. As cargas
críticas dinâmicas são calculadas a partir do problema de autovalor característico, obtido aplicando a transformada de Laplace às equações de conservação de momentum. Nas análises dinâmicas um método implícito é utilizado para a integração do tempo e um algoritmo de segunda ordem na integração das relações constitutivas viscoelásticas. Os resultados mostram que para algumas formas de amortecimento, as respostas obtidas considerando a deformação cisalhante mudam qualitativamente o comportamento da carga crítica dinâmica, incluindo alguns paradoxos, conforme o amortecimento é incrementado. / [en] Structures with non-conservative loads can lose stability either by
divergence, when static response amplitude increases monotonically, or by flutter,
through oscillations with exponentially increasing amplitudes. Several aspects
concerning the influence of damping and shear on the dynamic stability of beams
and tubes are studied. A special-purpose computer program has been developed,
enabling critical loads and time history responses to be obtained applying the
finite element method to formulation of the equations. Results of Euler-Bernoulli
and Timoshenko beams are compared for a number of alternative formulations of
proportional and viscoelastic damping. Tubes are modeled with tridimensional
elements implemented with additional incompatible modes. Viscoelastic damping
is introduced in the constitutive relations of the material, acting on deviatoric
strains. Flutter loads are calculated through the characteristic eigenvalue problem
obtained applying the Laplace’s transform to the momentum equation. In the
dynamic analysis an implicit method is used for time integration and a second
order algorithm is used in the integration of viscoelastic constitutive relations. The
results show that, for some types of damping, the responses obtained taking into
account shear strains change qualitatively the behavior of the flutter load,
including certain paradoxical phenomena, as damping is increased.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:23309 |
| Date | 12 August 2014 |
| Creators | OSCAR FABRICIO ZULETA INCH |
| Contributors | RAUL ROSAS E SILVA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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