Elementos finitos avançados para aplicação em estruturas de parede fina [NI-SERV-2020-35]

Elementos finitos avançados de vigas de parede fina podem ser usados para modelar o comportamento de estruturas semelhantes a vigas sujeitas a deformações na secção transversal

Os elementos finitos avançados de vigas de parede fina podem ser usados para modelar o comportamento de estruturas semelhantes a vigas sujeitas a deformações na secção transversal. 

Visão Geral do Serviço/Conhecimento Especializado 

Os nossos serviços incluem a análise estrutural de estruturas parecidas com vigas finas e de paredes finas que sofrem fenómenos geométricos complexos não lineares, incluindo a distorção da secção transversal. Isto é atingido utilizando elementos finitos “avançados” de vigas, que incluem deformação da secção transversal e podem ser combinados com elementos tipo casca padrão. Os serviços disponíveis incluem o cálculo de (i) propriedades de secção transversal para formas arbitrárias, (ii) cargas de bifurcação, (iii) frequências naturais e (iv) trajetórias não lineares de grande deslocamento de carga. 

A característica mais notável dos nossos elementos finitos para esta aplicação reside no facto de a cinemática da secção transversal ser descrita utilizando um conjunto de modos de deformação de secção transversal hierárquicos e estruturalmente significativos que permitem adquirir uma visão aprofundada e única sobre a mecânica do problema em consideração. Em particular, são obtidas soluções extremamente precisas com apenas alguns modos de deformação de secções transversais (daí apenas alguns graus de liberdade) e, em alguns casos, podem ser derivadas fórmulas analíticas, que têm um interesse prático significativo. 

Para grandes deslocamentos, é utilizada a chamada abordagem geometricamente exata, o que significa que não são introduzidas simplificações geométricas para além da cinemática assumida. Isto torna possível lidar com rotações finitas de uma forma muito elegante e computacionalmente eficiente. 

Uma vasta gama de comportamentos materiais pode ser modelada, incluindo plasticidade do aço e quebração, trituração e deformação plástica do aço. 

Vantagens competitivas 

São utilizados os nossos próprios elementos finitos, apenas disponíveis na NOVA. 

Aplicações 

Os nossos serviços são de particular interesse para a indústria da construção em aço e aço-betão, nomeadamente para Engenheiros que desenvolvam novos produtos (e.g. produtos de aço moldados a frio) e/ou que desenhem estruturas. As empresas de software que trabalham na indústria da construção também podem ter interesse neste conhecimento altamente especializado.  

Unidade de investigação

Departamento de Engenharia Civil