ANÁLISE ISOGEOMÉTRICA DE VIGAS DE TIMOSHENKO
Jamires Sousa Cordeiro Praciano1; Samir Parente Auad1; Evandro Parente Júnior1; João Batista Marques de Sousa Junior1
1 Universidade Federal do Ceará
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2017-0385
Resumo
Vigas são elementos estruturais muito utilizados em Engenharia. Por isso, elas são amplamente estudadas de forma analítica, computacional e experimental. Dentre as principais teorias analíticas está a de Timoshenko, muito importante em estudos de vigas finas. Já entre os métodos computacionais mais utilizados destaca-se o consagrado Método dos Elementos Finitos. A Análise Isogeométrica (AIG) é uma técnica mais recente, que utiliza como funções de aproximação dos deslocamentos as mesmas funções utilizadas pelos programas CAD para reprodução da geometria, apresentando vantagens como a representação exata da geometria e a facilidade de refinamento do modelo. Neste trabalho, a AIG será utilizada para estudo de deslocamentos de vigas engastadas sob diferentes tipos de cargas, variando a relação comprimento/espessura das peças, o refinamento da malha e a ordem de aproximação polinomial das funções B-Splines. A verificação e validação desta abordagem foram realizadas através da comparação com resultados teóricos disponíveis na literatura. Além disso, foi estudado o efeito do travamento que aproximações de baixa ordem sofrem quando aplicada a integração por quadratura de Gauss. Tal fenômeno ocorre tanto em MEF quanto em AIG. Há várias pesquisas de diversos mecanismos para aliviá-lo ou eliminá-lo. No presente trabalho, a integração reduzida foi aplicada, mostrando que é um bom método de alívio de bloqueio, com resultados satisfatórios. Uma técnica de estabilização da rigidez de cisalhamento também foi utilizada, melhorando as respostas do modelo em termos de deslocamentos e esforços.
Palavras-chave: Vigas de Timoshenko; Análise Isogeométrica; Travamento; Integração Reduzida