Análise não linear de pórticos planos considerando modelos hiperelásticos pelo método dos elementos finitos posicional

dc.contributor.advisorMaciel, Daniel Nelson
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4343155598427033pt_BR
dc.contributor.authorSantos, Leandro dos
dc.contributor.referees1Nascimento Neto, Joel Araújo do
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2747505817148030pt_BR
dc.contributor.referees2Greco, Marcelo
dc.contributor.referees3Barros, Rodrigo
dc.date.accessioned2024-06-13T11:02:57Z
dc.date.available2024-06-13T11:02:57Z
dc.date.issued2024-03-22
dc.description.abstractIn this study, the development and implementation of the hyperelastic models Mooney-Rivlin, Neo-Hookean, Ogden, and Yeoh in a FORTRAN computational code were carried out. This code was built using the Positional Finite Element Method, along with Reissner kinematics and the Newton-Raphson method, to enable the nonlinear analysis of plane frames structures with elastomer samples added with different proportions of carbon black. After implementing the models, the Least Squares Method was employed to determine the constitutive coefficients of the hyperelastic models. Next, a comparative evaluation of the performance of each model was conducted by analyzing their force versus displacement curves. The results revealed that the Yeoh and Ogden models yielded consistent results, while the Neo-Hookean and Mooney-Rivlin models showed discrepancies. This observation was attributed to the number of constants present in the formulation of such models. Furthermore, it was concluded that the approach of the Positional Finite Element Method for nonlinear analysis of plane frames structures, using hyperelastic models, demonstrated good performance. Especially after the modifications proposed in this study, which included considering the first and second strain invariants of the simple shear formulation, aiming to improve the representation of distortion in the specific energy of deformation of the hyperelastic models.pt_BR
dc.description.resumoNeste estudo, realizou-se o desenvolvimento e a implementação dos modelos hiperelásticos Mooney-Rivlin, Neo-Hookean, Ogden e Yeoh em um código computacional em FORTRAN. Este código foi construído utilizando o Método dos Elementos Finitos Posicional, juntamente com a cinemática de Reissner e o método de Newton-Raphson, para possibilitar a análise não linear de pórticos planos com amostras de elastômeros adicionadas de diferentes proporções de negro de carbono. Após a implementação dos modelos, empregou-se o Método dos Mínimos Quadrados para determinar os coeficientes constitutivos dos modelos hiperelásticos. Em seguida, foi realizada uma avaliação comparativa do desempenho de cada modelo, analisando suas curvas de força versus deslocamento. Os resultados revelaram que os modelos de Yeoh e Ogden apresentaram resultados coerentes, enquanto os modelos Neo-Hookean e MooneyRivlin apresentaram discrepâncias. Essa observação foi atribuída ao número de constantes presentes na formulação de tais modelos. Além disso, concluiu-se que a abordagem do Método dos Elementos Finitos Posicional para a análise não linear de pórticos planos, utilizando modelos hiperelásticos, demonstrou bom desempenho. Especialmente após as modificações propostas neste estudo, que incluíram a consideração do primeiro e segundo invariante de deformação da formulação de cisalhamento simples, visando melhorar a representação da distorção na energia específica de deformação dos modelos hiperelásticos.pt_BR
dc.identifier.citationSANTOS, Leandro dos. Análise não linear de pórticos planos considerando modelos hiperelásticos pelo método dos elementos finitos posicional. Orientador: Dr. Daniel Nelson Maciel. 2024. 146f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/58461
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTALpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectMecânica computacionalpt_BR
dc.subjectModelos hiperelásticospt_BR
dc.subjectMétodo dos elementos finitos posicionalpt_BR
dc.subjectEstruturas planaspt_BR
dc.subjectPórticos planospt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpt_BR
dc.titleAnálise não linear de pórticos planos considerando modelos hiperelásticos pelo método dos elementos finitos posicionalpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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