MODELAGEM DE ESTRUTURAS DE MATERIAIS COMPÓSITOS COM SOFTWARE LIVRE DE ELEMENTOS FINITOS

Daniel de Ramos da Silva; Rubem Matimoto Koide

Todos os Trabalhos

Trabalho

Título do Trabalho

MODELAGEM DE ESTRUTURAS DE MATERIAIS COMPÓSITOS COM SOFTWARE LIVRE DE ELEMENTOS FINITOS

Autores

Daniel de Ramos da Silva
Rubem Matimoto Koide

Modalidade

Resumo Expandido

Área temática

GT 16 - Engenharia e Desenvolvimento

Data de Publicação

20/11/2018

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/spic/122850-modelagem-de-estruturas-de-materiais-compositos-com-software-livre-de-elementos-finitos

ISSN

2595-850X

Palavras-Chave

Programa de código aberto, Elementos Finitos, Vigas Mistas, CalculiX, PRFC.

Resumo

O propósito deste presente trabalho é avaliar as características, manuseio e confiabilidade de um programa de elementos finitos de código aberto mediante a comparação dos resultados obtidos pelo programa com um modelo da literatura. A abordagem principal se refere às vigas mistas, sendo os modelos, vigas engastadas-livres e viga bi-engastada com carga distribuída. Quanto aos materiais, têm-se concreto, aço e lâmina de polímero reforçado com fibra de carbono (PRFC). Realizou-se a modelagem no CalculiX, cuja geometria inicial é gerada em elementos S8R, os quais são convertidos em elementos C3D20R durante o processamento do programa. A adição de cargas e imposições de condições de contorno são aplicadas na geometria inicial de elementos S8R. Abordou-se os conceitos básicos de resistência dos materiais para obter o valor das cargas para o primeiro modelo, de modo que o momento interno correspondesse à literatura utilizada para validação dos resultados obtidos pelo CalculiX para o primeiro caso. Inicialmente, definiu-se a geometria da viga, a geração da malha em função do tipo de elemento escolhido, os valores e posições das cargas aplicadas, os materiais e por fim o tipo de análise. O primeiro modelo é uma viga engastada de concreto cujo comportamento se enquadra na lei de Hooke, suposição necessária para análise estática simples. Esse modelo inicial aborda o comportamento dos valores mediante o refinamento da malha (acréscimo de elementos). Os resultados validam a convergência do método e coerência das respostas. Em função dos valores positivos obtidos modelou-se outros casos de viga com variações nas condições de contorno e no material. As deflexões da viga sem e com PRFC de área transversal equivalente a 60 mm² localizado na superfície inferior da viga foram comparadas. Devido ao maior módulo de elasticidade da PRFC, a deflexão da viga é reduzida em 8,6% com a aplicação desse material. O modelo engastado nas duas extremidades demonstra alta redução da deflexão. A partir dessas modelagens pode-se concluir que o aplicativo CalculiX atende aos requisitos iniciais propostos.

Título do Evento: X Simpósio de Pesquisa e Iniciação Científica - UNICURITIBA
Cidade do Evento: Curitiba
Título dos Anais do Evento: Anais do Simpósio de Pesquisa e Iniciação Científica do UNICURITIBA
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

SILVA, Daniel de Ramos da; KOIDE, Rubem Matimoto. MODELAGEM DE ESTRUTURAS DE MATERIAIS COMPÓSITOS COM SOFTWARE LIVRE DE ELEMENTOS FINITOS.. In: . Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/spic/122850-MODELAGEM-DE-ESTRUTURAS-DE-MATERIAIS-COMPOSITOS-COM-SOFTWARE-LIVRE-DE-ELEMENTOS-FINITOS. Acesso em: 07/06/2025