dc.contributor.advisor | Santos, Tiago dos | |
dc.creator | Gonçalves, Jonas Müller | |
dc.date.accessioned | 2022-11-16T18:40:26Z | |
dc.date.available | 2022-11-16T18:40:26Z | |
dc.date.issued | 2020-09-24 | |
dc.date.submitted | 2020 | |
dc.identifier.citation | GONÇALVES, J. M. Formulação de um elemento finito de viga tridimensional para dinâmica de corpos flexíveis. 2020. 74 [1] p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeroespacial)- Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2020. | por |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/26904 | |
dc.description | Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Aeroespacial, RS, 2020. | por |
dc.description.abstract | In the last decades, many efforts have been done to build models to simulate multiphysics
analisys. For instance, in aeronautical projects, computational models coupling flight dynamics,
structural mechanics, aerodynamics and control have been developed. When it
comes to structural failure analysis, multiphysics models can be useful to estimate dynamic
loads resulting from simulated flight conditions, without a physical prototype. In this
perspective, the present work aims at formulating a three-dimensional beam element in the
context of flexible body dynamics. The approach addresses large displacements and rotations
(associated with rigid body motion) and small strains. Following these assumptions,
the equations of motion are obtained using the D’Alembert Principle. Then, considering a
three-dimensional beam element, the equations corresponding to each element are developed.
In order to reduce the problem order using modal transformation, as well as to verify
the implementation of mass and stiffness matrices, free vibration analyzes of canonical problems
are performed. Numerically obtained natural frequencies are compared to reference
solutions by means of convergence analyzes. Then, free vibration analyzes are performed
for a glider. Likewise, after mesh convergence (considering the 20th vibration mode), both
the vibration modes and corresponding natural frequencies are outlined | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Dinâmica | por |
dc.subject | Corpo Flexível | por |
dc.subject | Grandes Deslocamentos | por |
dc.subject | Grandes Rotações | por |
dc.subject | Elementos Finitos | por |
dc.subject | Dynamics | eng |
dc.subject | Flexible Body | eng |
dc.subject | Large Displacements | eng |
dc.subject | Large Rotations | eng |
dc.subject | Vibrations | eng |
dc.title | Formulação de um elemento finito de viga tridimensional para dinâmica de corpos flexíveis | por |
dc.title.alternative | Finite element formulation of three-dimensional beam element for flexible body dynamics | eng |
dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação | por |
dc.degree.local | Santa Maria, RS, Brasil. | por |
dc.degree.graduation | Engenharia Aeroespacial | por |
dc.description.resumo | Nas últimas décadas, há uma forte tendência na construção de modelos de simulação
envolvendo análises multi-físicas. Por exemplo, em projetos aeronáuticos, modelos envolvendo
de forma acoplada as áreas de dinâmica de voo, mecânica estrutural, aerodinâmica
e controle têm sido desenvolvidos em ambientes computacionais. Especificamente sobre
análises de falhas estruturais, tais modelos multi-físicos virtuais possibilitam estimar,
sem a construção de um protótipo, carregamentos dinâmicos resultando a partir de condições
de voo simuladas. Nessa perspectiva, o presente trabalho objetiva apresentar a
formulação de um elemento de viga tridimensional no contexto da dinâmica de corpos flexíveis.
Na abordagem empregada, são considerados grandes deslocamentos e rotações
(associados a movimentos de corpo rígido) e pequenas deformações. Segundo tais hipóteses,
são desenvolvidas as equações de movimento de um sólido partindo do Princípio de
D’Alembert. Em seguida, considerando um elemento de viga tridimensional, são desenvolvidas
as equações associadas a cada elemento. Visando a redução de ordem do problema
usando transformação modal, bem como para verificar a implementação das matrizes de
massa e de rigidez, são realizadas análises de vibrações livres de problemas canônicos.
As frequências naturais obtidas numericamente são comparadas às soluções de referência
por meio de análises de convergência. Em seguida, são realizadas análises de vibrações
livres de um planador. Da mesma forma, após a convergência de malha (considerando o
20° modo de vibração), são apresentados os modos de vibração e as respectivas frequências
naturais. | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |