Estudo do comportamento dinamico de sistemas acoplados fluido-estrutura utilizando-se uma formulação simetrica em potenciais e velocidade
Luis Antonio Fonseca Galli
DISSERTAÇÃO
Português
(Enc.)
T/UNICAMP G136e
Campinas, SP : [s.n.], 1995.
110f. : il.
Orientador: Renato Pavanello
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Resumo: O comportamento dinâmico de estruturas flexíveis é muitas vezes influenciado significativamente pelo acoplamento com meios fluidos, e dependendo do tipo de aplicação faz-se necessário escolher o tipo mais adequado de formulação matemática e de variáveis consistentes para uma melhor análise...
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Resumo: O comportamento dinâmico de estruturas flexíveis é muitas vezes influenciado significativamente pelo acoplamento com meios fluidos, e dependendo do tipo de aplicação faz-se necessário escolher o tipo mais adequado de formulação matemática e de variáveis consistentes para uma melhor análise do problema em questão. Neste trabalho estuda-se as principais formulações matemáticas existentes utilizando se o Método dos Elementos Finitos aplicado a problemas de interação fluido-estrutura. Faz-se uma análise das principais características de cada formulação estudada, tanto do ponto de vista de seu equacionamento, como também de sua implementação computacional, dos métodos numéricos necessários à resolução do sistema matricial resultante e dos tipos de problemas que se consegue resolver. Em seguida escolhe-se um tipo de formulação simétrica em deslocamentos, potenciais de velocidade e pressões hidrostáticas para implementação. Para a validação e avaliação da metodologia empregada discretiza-se a estrutura utilizando-se elementos de viga, e o fluido utilizando-se elementos triangulares lineares. Resolve-se problemas de interação fluido-estrutura aplicados a problemas estáticos, ao estudo das freqüências e dos modos de vibração de cavidades acústicas com contornos rígidos, móveis e flexíveis. E por fim estuda-se um caso prático aplicado a um problema de engenharia. Trata-se do estudo acústico e acoplado da cabine de um veículo automotivo
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Abstract: The flexible structures dynamic behaviour is many times influenced by coupling with fluid media, and depending on the application type, it is necessary to choose the most appropriate type of mathematical formulation and consistent variables for the best problem analyses. In this work, the...
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Abstract: The flexible structures dynamic behaviour is many times influenced by coupling with fluid media, and depending on the application type, it is necessary to choose the most appropriate type of mathematical formulation and consistent variables for the best problem analyses. In this work, the main existing mathematical formulation are studied using the Finite Element Method applied to fluid-structure interaction problems. Analyses of the main characteristics of every one of these formulations is done, from the equations point of view, is as well as their computer implementations, together with the analyses of the numerical methods needed for the solution of the resultant matrix system and the kind of problems that can be solved. Choosing a type of symmetric formulation in displacements, velocity potentials and hydrostatic pressure for implementation. For validation and estimation of the used methodology the structure is discretized using beam elements, and the fluid using triangle linear elements. Solving fluid-structure interaction problems applied to static problems, natural frequencies and mode shape analyses of acoustic cavities with rigid, movable and flexible boundaries. Finally, an engineering practical problem is considered where an acoustical and coupled automobile passengers cabine is studied.
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Estudo do comportamento dinamico de sistemas acoplados fluido-estrutura utilizando-se uma formulação simetrica em potenciais e velocidade
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