Propagação de ondas mecânicas unidimensionais : uma análise numérica Via MDF.

dc.contributor.authorZorzal, Caroline Belisário
dc.contributor.authorPereira, Amanda de Barros
dc.contributor.authorFlávio, Mayra Vitorino Freitas
dc.contributor.authorNogueira, Christianne de Lyra
dc.date.accessioned2021-11-12T13:41:01Z
dc.date.available2021-11-12T13:41:01Z
dc.date.issued2020pt_BR
dc.description.abstractAs ondas mecânicas têm a capacidade de transportar energia através do meio em que se propagam e, em muitas situações, elas apresentam um grande potencial de dano. Daí a importância da previsão e controle de sua intensidade. O estudo do fenômeno da propagação de ondas mecânicas é de suma importância para diversas áreas da engenharia e constitui um problema de difícil solução inclusive para situações unidimensionais. Dessa forma, por meio da abordagem numérica, apresenta-se um modelo computacional com base na aproximação explícita do Método das Diferenças Finitas (MDF) para solução de problemas mecânicos unidimensionais de equilíbrio dinâmico. O modelo computacional é verificado através da análise da propagação de uma onda mecânica numa coluna, constituída por um material isotrópico com comportamento constitutivo linear elástico, engastada em uma extremidade e submetida a um carregamento periódico em sua extremidade livre. Os resultados numéricos são comparados com os resultados analíticos obtidos na literatura específica. Em seguida, o algoritmo é aplicado na análise da influência da intensidade do carregamento periódico, da geometria e das propriedades elásticas da haste, na amplitude dos movimentos. Pode-se concluir que a amplitude dos deslocamentos aumenta, como era esperado, com o aumento da amplitude do carregamento e da altura, e diminui com o aumento do módulo de Young. Observa-se também que a velocidade de propagação diminui com a diminuição do módulo de Young.pt_BR
dc.description.abstractenMechanical waves have the ability to transport energy through the medium in which they propagate and, in many cases, have a great capacity for harm. Hence the importance of predicting and controlling its intensity. The study of the phenomenon of the propagation of mechanical waves is of paramount importance for a number of engineering areas and constitutes a problem that is difficult to solve even in one-dimensional situations. Therefore, a numerical method is used to present a computational model based on the explicit approximation of the Finite Differences Method (FDM) for the resolution of onedimensional dynamic mechanical problems. The computational model is verified by an analysis of the propagation of a mechanical wave in a column, consisting of an isotropic material with a linear elastic constitutive behaviour, embedded in one end and subjected to periodic loading at its free end.The numerical results are compared with the analytical results obtained in the relevant literature. The algorithm is then used to analyze the influence of the intensity of the periodic loading, the geometry and the elastic properties of the column, the amplitude of the movements. It can be concluded that the displacement amplitude increases, as expected, with increasing loading amplitude and height, and decreases with increasing Young's modulus. It is also observed that the propagation speed decreases with the reduction of Young's modulus.pt_BR
dc.identifier.citationZORZAL, C. B. et al. Propagação de ondas mecânicas unidimensionais: uma análise numérica Via MDF. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v. 6, n. 11, p. 86875-86891, nov. 2020. Disponível em: <https://www.brazilianjournals.com/index.php/BRJD/article/view/19684>. Acesso em: 12 set. 2021.pt_BR
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.34117/bjdv6n11-204pt_BR
dc.identifier.issn2525-8761
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/13902
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsabertopt_BR
dc.rights.licenseO periódico Brazilian Journal of Development permite o depósito das versões pré-print e pós-print de um artigo. Permite remixagem, adaptação e nova criação a partir da obra para fins não comerciais desde que seja atribuído o crédito ao autor (CC BY-NC). Fonte: Diadorim <http://diadorim.ibict.br/handle/1/1253>. Acesso em: 18 maio 2020.pt_BR
dc.subjectDiferenças finitaspt_BR
dc.subjectAlgoritmo explícitopt_BR
dc.subjectEquação da onda unidimensionalpt_BR
dc.subjectEquilíbrio dinâmicopt_BR
dc.titlePropagação de ondas mecânicas unidimensionais : uma análise numérica Via MDF.pt_BR
dc.title.alternativePropagation of mechanical waves in one-dimensional : a numerical analysis Via FDM.pt_BR
dc.typeArtigo publicado em periodicopt_BR

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