Análise Confiabilística de Modelos de Elementos de Contorno para Placas Delgadas
Eduardo T Lima Junior1; Thiago B Silva1; Luiz Carlos L Véras1
1 Universidade Federal de Alagoas
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2017-1303
Resumo
Elementos planos sujeitos à flexão são de grande aplicabilidade em soluções de engenharia, sendo observados em diversos tipos de sistemas estruturais. No campo da engenharia de estruturas, o desenvolvimento de modelos numéricos permite uma avaliação robusta do desempenho mecânico de elementos e sistemas, tanto na fase de projeto quanto ao longo de sua vida em serviço. Considerando-se a análise de sólidos em regime linear, o Método dos Elementos de Contorno (MEC) figura como uma poderosa ferramenta, fornecendo respostas precisas a um baixo custo computacional. Já a teoria de confiabilidade estrutural permite o cálculo da probabilidade de violação de um estado limite qualquer da estrutura, e contempla a avaliação das incertezas associadas às variáveis de projeto, as quais são descritas estatisticamente. Propõe-se uma análise probabilística aplicada a modelos de elementos de contorno para placas delgadas. A formulação do MEC é desenvolvida a partir de equações integrais para flexão de placas regidas pela teoria de Kirchhoff-Love. Os termos sobre o contorno são avaliados a partir de processos analíticos e numéricos de integração. Incertezas oriundas da variabilidade do carregamento e das propriedades mecânicas são consideradas, de forma a estimar os níveis de segurança associados a estados limites de tensões e deslocamentos admissíveis. Utilizam-se o método de simulação de Monte-Carlo e o método de transformação FORM (First Order Reliability Method). Apresentam-se exemplos de placas com diferentes configurações de geometria, material e condições de contorno, a fim de validar a metodologia proposta e ilustrar sua eficácia.
Palavras-chave: Placas de Kirchhoff; Elementos de contorno; Confiabilidade estrutural