Documento | Mestrado |
Área | Métodos Numéricos |
Data da defesa | 27/04/1998 |
Autor | MESQUITA, Arthur Dias |
Orientador | CODA, Humberto Breves |
Português | |
Título | Uma formulação do método dos elementos finitos aplicada à análise elastoplástica de cascas |
Resumo
Um elemento finito para análises elastoplásticas de placas (em flexão ou
não) e cascas é descrito. Este elemento apresenta geometria triangular e é o
resultado do acoplamento entre um elemento de flexão de placas (DKT) e um
elemento de tensão plana, baseado na formulação livre (FF). O elemento DKT é
um elemento finito bem conhecido, considerado por muitos autores como um dos
melhores de sua classe. O elemento FF apresenta o grau de liberdade rotacional
normal, que é essencial quando se trabalha com cascas aproximadamente planas.
Além disso, sua convergência é garantida devido à imposição do ‘Teste do
Elemento Individual’. O comportamento elastoplástico é aproximado por meio de
técnicas de integração implícita. Plasticidade associativa é considerada com
encruamento isotrópico e critério de von Mises. Afim de preservar a taxa
assintótica de convergência quadrática do método de Newton-Raphson, a matriz
tangente elastoplástica consistente é aplicada. Resultados demonstram a precisão e
eficiência da formulação proposta.
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Palavras-chave | Casca. Elastoplástico. Elemento finito. Formulação livre. Implícito. Membrana. Placa |
English | |
Title | A formulation of the finite element method applied for elastoplastic analysis of shells. |
Abstract
A finite element for elastoplastic analysis of plates (in bending or not) and
shells is described. This element presents triangular geometry and is the result of a
coupling between a plate in bending element (DKT) and a plane stress element,
based on the free formulation (FF). The DKT element is a well-known finite
element, considered by many authors as one of the best of its class. The FF
element presents the normal rotation degree of freedom, what is essential when
working with near planar shells. Beyond this, its convergence is guaranteed due to
the imposition of the ‘Individual Element Test’. The elastoplastic behaviour is
approached by means of implicit integration techniques. Associative plasticity is
considered with isotropic hardening and the von Mises criteria. In order to preserve
the quadratic rate of asymptotic convergence of Newton-Raphson method, the
consistent elastoplastic tangent matrix is applied. Results demonstrates the
accuracy and efficiency of the proposed formulation.
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Keywords | Elastoplastic. Finite element. Free formulation. Implicit. Membrane. Plate. Shell |