Modelo Computacional Avançado para Análise de Estruturas Sob Ação de Gradientes Térmicos

Nome: Natan Sian das Neves
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 16/12/2019
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Macksuel Soares de Azevedo Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Elcio Cassimiro Alves Examinador Interno
Macksuel Soares de Azevedo Orientador
Rodrigo Silveira Camargo Coorientador
Valdir Pignatta e Silva Examinador Externo

Resumo: A modelagem de estruturas sob efeitos de origem térmica apresentam importantes aplicações
práticas na engenharia, corroborando ao interesse contínuo de pesquisas científicas acadêmicas na área. Em particular, uma vez que os elementos estruturais estão sujeitos a elevadas temperaturas, as propriedades dos materiais empregados nas estruturas se degradam com o aumento de temperatura, resultando em uma significativa redução da capacidade resistente e da sua rigidez. Nestas condições, as estruturas apresentam comportamentos complexos associados a modelos matemáticos não lineares, exigindo análises avançadas de cálculo. Sendo assim, a vigente pesquisa objetiva estudar o desempenho de estruturas sob ação de incêndio. Para tanto, foi desenvolvido um modelo computacional denominado NASEN (Numerical Analysis System for Engineering), contendo módulos específicos para áreas físicas da engenharia. Para as características da pesquisa, destaca-se, inicialmente, o módulo para análise térmica em estruturas, onde se estuda a condução de calor bidimensional transiente não linear. Em seguida, o módulo para análise termoestrutural baseia-se na solução de um acoplamento de processos numéricos sequenciais, ou seja, primeiramente determina-se o campo de temperatura ao nível da seção transversal e, posteriormente, a resposta mecânica é obtida com base nas premissas do modelo de fibras e os procedimentos estruturais não lineares. As experimentações numéricas realizadas no decorrer da pesquisa transitaram acerca de problemas de natureza térmica e estrutural, associado aos comportamentos lineares e não lineares, onde foram testadas diferentes geometrias, condições de contorno e tipos de materiais. Em linhas gerais, os resultados obtidos com as simulações computacionais conduziram a respostas satisfatórias diante as medições experimentais, soluções numéricas ou analíticas disponíveis na literatura.

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