Navegando por Autor "Cavalcante, João Paulo de Barros"
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Dissertação Contribuição ao estudo de treliças não lineares considerando efeitos térmicos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-03-11) Cavalcante, João Paulo de Barros; Maciel, Daniel Nelson; Scudelari, Ada Cristina; ; http://lattes.cnpq.br/6556306307432176; ; http://lattes.cnpq.br/4343155598427033; ; http://lattes.cnpq.br/7872831489261761; Costa Júnior, João Carlos Arantes; ; http://lattes.cnpq.br/5028446242533356; Greco, Marcelo; ; http://lattes.cnpq.br/7953197985531154O presente trabalho consiste na análise numérica via Método dos Elementos Finitos (MEF) de treliças submetidas a carregamentos térmicos, mecânicos e suas respectivas interações. A metodologia proposta baseia-se no teorema da mínima energia potencial, escrita em relação as posições nodais ao invés dos deslocamentos para lidar com problemas termomecânicos, levando-se em consideração os efeitos das não linearidades física e geométrica. Referente aos problemas dinâmicos, a solução da equação de equilíbrio é alcançada através da discretização temporal perante diferentes algoritmos de integração temporal, explícitos e implícitos. A formulação é estendida para problemas de impacto entre treliças e anteparo rígido, onde as posições nodais são restringidas através da condição de penetração nula. Sendo assim, apresenta-se uma formulação termodinamicamente consistente, fundamentada na primeira e segunda lei da termodinâmica e na energia livre de Helmholtz, para analisar problemas dinâmicos de estruturas treliçadas com comportamento termoelástico e termoplástico. A implementação dos problemas consiste no desenvolvimento de rotinas computacionais, sendo os resultados numéricos da formulação proposta confrontados com exemplos encontrados na literatura especializada.Artigo Impact response of flying objects modeled by positional finite eement method(World Scientific Publishing, 2018-06) Maciel, Daniel Nelson; Cavalcante, João Paulo de Barros; Greco, MarceloThis paper analyzes the dynamic response of space and plane trusses with geometrical and material nonlinear behaviors using di®erent time integration algorithms, considering an alternative Finite Element Method (FEM) formulation called positional FEM. Each algorithm is distinguished from each other by its speci ̄c form of position, velocity, acceleration and equilibrium equation concerning the stability, consistency, accuracy and e±ciency of solution. Particularly, the impact problems against rigid walls are analyzed considering Null-Penetration Condition. This formulation is based on the minimum potential energy theorem written according to the nodal positions, instead of the structural displacements. It has the advantage of simplicity when compared with the classical counterparts, since it does not necessarily reply on the corotational axes. Moreover, the performance of each temporal integration algorithm is evaluated by numerical simulationsArtigo A simple FEM formulation applied to nonlinear problems of impact with thermomechanical coupling(Associação Brasileira de Ciências Mecânicas, 2017) Maciel, Daniel Nelson; Cavalcante, João Paulo de Barros; Greco, Marcelo; Silva Filho, José Neres daThe thermal effects of problems involving deformable structures are essential to describe the behavior of materials in feasible terms. Verifying the transformation of mechanical energy into heat it is possible to predict the modifications of mechanical properties of materials due to its temperature changes. The current paper presents the numerical development of a finite element method suitable for nonlinear structures coupled with thermomechanical behavior; including impact problems. A simple and effective alternative formulation is presented, called FEM positional, to deal with the dynamic nonlinear systems. The developed numerical is based on the minimum potential energy written in terms of nodal positions instead of displacements. The effects of geometrical, material and thermal nonlinearities are considered. The thermodynamically consistent formulation is based on the laws of thermodynamics and the Helmholtz free-energy, used to describe the thermoelastic and the thermoplastic behaviors. The coupled thermomechanical model can result in secondary effects that cause redistributions of internal efforts, depending on the history of deformation and material properties. The numerical results of the proposed formulation are compared with examples found in the literature