Sistemas Administrativos
Escola de Engenharia de São Carlos
SET Sobre a formulação do método dos elementos de cont...
Documento Doutorado
Área Métodos Numéricos
Data da defesa 28/09/1992
Autor RIBEIRO, Gabriel de Oliveira
Orientador VENTURINI, Wilson Sergio
Português
Título Sobre a formulação do método dos elementos de contorno para a flexão de placas usando as hipóteses de Reissner
Resumo
Este trabalho trata da formulação do Método dos Elementos de Contorno para o problema de flexão de placas através da Teoria Clássica de Kirchhoff da Teoria de Reissner. Ênfase especial é dada na solução admitindo-se as hipóteses de Reissner, que levam a uma formulação mais consistente permitindo o atendimento de três condições físicas e cada ponto do contorno. Considera-se a possibilidade de ocorrência de cargas concentradas, distribuídas em sub-áreas da placa e em linha. A implementação computacional realizada utiliza elementos de geometria linear com aproximação parabólica do segundo grau para as variáveis do contorno, e as equações são geradas para pontos de colocação forra do domínio. Os resultados obtidos para análise elástica linear são comparados com soluções analíticas disponíveis e resultados numéricos obtidos através do MEF e MEC, demonstrando um excelente nível de precisão. São analisadas ainda a influencia da relação espessura/vão e da restrição ou liberação da rotação no plano vertical tangente ao contorno. A abordagem do problema pela Teoria de Reissner é extendida para permitir a consideração de campos de momentos iniciais no domínio da placa, o que viabiliza a analise de efeitos de gradiente de temperatura e retração, e a analise de problemas com não-linearidade física. Para a analise de comportamento elastoplastico da placa, implementa-se um algoritmo incremental interativo baseado no método da rigidez inicial. A solução plástica é calculada pelo processo das tensões iniciais. Finalmente, são apresentados alguns exemplos simples que mostram a boa precisão da técnica utilizada.
Palavras-chave Análise não-linear. Elementos de Contorno. Placas

English
Title On the deformulation of the boundary element method for the plate bending using the Reissner hypothesis.
Abstract
This work deals with the formulation of the Boundary Element Method applied to bending plate problem using the Kirchhoff’s and Reissner’s hypothesis, that leads to a ore consistent formulation attending three physical conditions on each boundary point. It is regarded the possibility of occurrence of concentrated forces, distributed loads on subdomains of the plate and distributed loads on lines. The computational implementation is realized using elements with linear geometry, quadratic approximations for boundary variables and the equations are generated for collocation points out off the domain. The results for linear elastic analysis are compared with available analytic solutions and with numeric results obtained by using FEM and BEM, showing excellent level of accuracy. It is also analyzed the influence of the relation thickness/span and the release or restriction of the rotation in tangential vertical plane along the boundary. The approach using the Reissner’s Theory is extended to allow the consideration of initial stress fields in the plate domain, which enables the analysis of temperature srinkage effects, and the regard of problems with physical nonlinearities. The analysis of elastoplastic behavior is implemented through an incremental –interative algorithm based on the initial stiffness method. The plastic solution is evaluated by the initial stress technique. Finally, it is shown some simple examples that illustrate the good accuracy of the proposed technique.
Keywords Boundary elements. Non-linear analysis. Plate