[pt] Esta dissertação trata da modelagem do comportamento
dinâmico de cascas cilíndricas laminadas numa faixa
considerada de altas frequências onde o comprimento de
onda é menor que a espessura da casca. Nestes casos,as teorias
tradicionais de cascas tem problemas para representar com
acuracidade a resposta dinâmica destas estruturas. Para
superar este inconveniente,empregou-se a teoria discreta
de Reddy para compósitos laminados.Esta teoria tem como
característica o emprego de funções de interpolação
para descrever a variação dos campos de deslocamento ao
longo da espessura do laminado. Assim, discretizou-se a
espessura da casca em lâminas delgadas na direção radial,
impondo condições cinemáticas para cada uma delas. Por
isto
um estado tridimensional de tensões foi assumido para cada
lâmina. Esta técnica permitiu a representação de campos
de
deslocamentos complexos na espessura do laminado
representativos daqueles associados às ondas guiadas em
altas frequências. A equação de estado que governa a
dinâmica da casca foi então obtida no domínio da
frequência
a partir da aplicação do principio variacional, sendo
empregado o método de Riccati para solucionar a mesma. A
validação da metodologia proposta nesta dissertação
foi feita comparando o espectro de frequência exato com
aquele previsto pela teoria aproximada. Desta forma
demonstrou-se que a teoria de Reddy é capaz de
representar
com precisão o comportamento dinâmico da casca cilíndrica
na faixa de alta frequência. Além disso, os resultados
obtidos na faixa de baixa frequência foram comparados
pelo
método dos elementos / [en] This dissertation addresses the problem of modeling the
dynamic response of laminated cylindrical shells in the
high frequency range -short wavelength-. In this range of
frequency, traditional theories fail to provide an
accurate result of the vibratory structural response; So,
in order to overcome this shortcoming, we employed a model
based on Reddys discrete layer-wise theory. In this method
the cylindrical shell is discretized in an arbitrary number
of layers in the radial direction, and a three dimensional
stress state is assumed in each one. Hence, the application
of this method let the representation of complexes
displacement elds through the thickness of the shell. This
characteristic is representative of displacement elds
associated to guided waves in the high frequency range. In
the frequency domain,the governing equations were written
in a state space form by applying a variational principle.
The solution of this state equation was obtained by
employing an algorithm based on a discrete version of the
Ricatti transformation.To validate the method proposed in
this dissertation, comparisons of the present work to the
exact wave-dispersion spectra were assessed with
excellent results. It indicates that the present method can
predict an accurate description of the dynamic response in
the high-frequency range. In the low frequency range, the
results of the theory of Reddy were compared with the nite
element method and, again, a good accuracy was obtained.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:3354 |
| Date | 17 March 2003 |
| Creators | CARLOS ENRIQUE RIVAS ARONI |
| Contributors | ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA, ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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