Análise não-linear geométrica de pórticos planos com elementos não-prismáticos de seção qualquer, descritos referenciados a eixos não-centroidais segundo a formulação de Timoshenko.

Abstract

O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver uma formulação consistente e genera- lizada para análise linear e não linear de elementos de pórtico plano. Para tanto, a partir do Princípio das Forças Virtuais foi desenvolvida uma formulação para elementos não prismáticos de seção qualquer baseados em eixos não centroidais, em nível de elemento, para a obtenção das expressões exatas dos coeficientes de rigidez elástica e geométrica, bem como de cargas nodais equivalentes. Polinômios de diferentes ordens foram empre- gados a fim de interpolar as rigidezes axial, flexional, cisalhante e estática generalizada ao longo do comprimento do elemento. Outrossim, funções de forma de Timoshenko são desenvolvidas como co-produto do próprio processo de formulação. Tal feito permite também que as matrizes de propriedades estruturais sejam diretamente determinadas a partir dessas funções. Assim, uma vez que os processos de integração serão reduzidos, naturalmente ocorre otimização no tempo de processamento computacional. Ao longo dos exemplos estudados, foi notado que a redução é de aproximadamente 30%. O programa computacional NAESY (Numerical Analysis of Engineering Systems) foi utilizado como base de estudo para a pesquisa. Nesse programa, foi implementado tanto a formulação para eixos não centroidais para uma análise linear elástica como não linear geométrica. Visualizações gráficas foram implementadas por meio do programa VisIt. Por fim, os re- sultados foram validados através de modelos 3D analisados através do programa comercial

ANSYS.