Análise de impacto entre estruturas de casca

O presente trabalho consiste no desenvolvimento de modelo numérico para análise de problemas de impacto entre estruturas elásticas de casca. Para isso é estudada a análise da dinâmica de cascas, algoritmos de detecção do impacto e de imposição de condições de contato. Emprega-se um elemento de casca em formulação baseada em posições, a qual admite grandes deslocamentos. Essa formulação evita a necessidade de aproximação de rotações finitas e permite o uso do integrador de Newmark de forma estável. A detecção do impacto é baseada nas curvas de nível de uma função distância assinalada entre os corpos (level-set). Para garantir a não penetração, emprega-se uma técnica de retorno baseada em multiplicadores de Lagrange, que aplica condições subsidiárias a sistema de equações durante o processo iterativo. Por fim, verifica-se a eficácia e robustez do modelo proposto por meio de exemplos numéricos.

Palavras-chave em Inglês

Numerical Analysis
Impact
Shell structures
Geometric non linear analysis
Finite elements

Resumo em Inglês

This work aims to develop a numerical algorithm for analysis of impact problems between elastic shell structures. It will study the analysis of shell dynamics, impact detection algorithms and contact conditions imposed. It employs a shell element based on positional formulation which allows large displacements. This formulation avoids the need to approach finite rotations and allows the stable use of Newmark integrator. The detection of the impact is based on curve levels of a signal distance function calculated between the bodies. To ensure the non penetration condition, it is employed a position return technique based on Lagrange multipliers applying subsidiaries conditions on system equations during the iterative process. Finally, it is verified the effectiveness and robustness of the model using numerical examples.

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Data de Publicação

2016-08-25

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