Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85322
Tipo: Dissertação
Título: Estabilidade de colunas laminadas de material compósito com seção C
Autor(es): Pinto, Marcelo Freires
Orientador: Parente Junior, Evandro
Coorientador: Mororó, Luiz Antonio Taumaturgo
Palavras-chave em português: Colunas - Estabilidade;Materiais compósitos;Paredes;Estruturas de parede fina
Palavras-chave em inglês: Columns - Stability;Composite materials;Walls;Thin walled structures
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL
Data do documento: 2024
Citação: PINTO, Marcelo Freires. Estabilidade de colunas laminadas de material compósito com seção C. 2024. 86 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil-Construção Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Resumo: O emprego crescente de materiais compósitos incentiva a fabricação de elementos com parede fina, devido ao custo e eficiência. No entanto, estas estruturas apresentam elevada esbeltez, estando sujeitas a falhas por estabilidade quando submetidas a esforços de compressão. Os perfis da seção C possuem ampla aplicabilidade como colunas e estão sujeitos aos modos de flambagem local e global, o que torna o comportamento estrutural desses perfis de interesse para estudo. Considerando estes aspectos, este trabalho estuda a estabilidade de colunas laminadas de material compósito reforçado por fibras com seção C submetidos à compressão. Inicialmente, o Método de Rayleigh-Ritz, com um e dois graus de liberdade, é utilizado para determinação da carga crítica de flambagem local, sendo sendo estes valores comparados com resultados pelo Método dos Elementos Finitos (MEF), além de resultados numéricos e experimentais disponíveis na literatura. Em seguida, o Método de Rayleigh-Ritz também é utilizado para a determinação da carga de flambagem global, considerando os modos de flexo-torção e flexão em torno do eixo de menor inércia. O cálculo das propriedades equivalentes das colunas laminadas é realizado utilizando as teorias de Cardoso (1999), Massa e Barbeiro (1998) e Kollar e Pluzsik (2002). Os resultados são comparados com os obtidos utilizado o Método dos Elementos Finitos. A abordagem proposta permite a determinação simples e rápida da curva de assinatura de colunas com seção C submetidas à compressão. Esta abordagem é aplicada a colunas com diferentes laminações e dimensões de seção transversal, incluindo um estudo paramétrico para avaliar o efeito do acréscimo de camadas, consequentemente aumento de espessura, além de diferentes configurações geométricas considerando o mesmo consumo de material.
Abstract: The increasing use of composite materials encourages the manufacture of thin-walled elements, due to cost and efficiency. However, these structures are highly slender and susceptible to stability failures when subjected to compressive stresses. Channel profiles have wide applicability as columns and are subject to local and global buckling modes, which makes the structural behavior of these profiles of interest for study. Considering these aspects, this work studies the stability of laminated columns of fiber-reinforced composite material with channel sections subjected to compression. Initially, the Rayleigh-Ritz Method, with one and two degrees of freedom, is used to determine the local buckling load, with these values being compared with results obtained using the Finite Element Method (FEM), in addition to numerical and experimental results available in the literature. Then, the Rayleigh-Ritz Method is also applied to determine the global buckling load, considering the bending-torsion and bending modes around the axis of least inertia. The calculation of cross-sectional equivalent properties of laminated columns is carried out using the theories of Cardoso (1999), Massa and Barbeiro (1998), and Kollar and Pluzsik (2002). The results are compared with those obtained using the Finite Element Method. The proposed approach allows the simple and efficient determination of the signature curve of laminated columns with channel sections subjected to pure compression. This approach is applied to columns with different layups and cross-sectional dimensions, including a parametric study to evaluate the effect of adding layers, consequently increasing the laminate thickness, in addition to different geometric configurations considering the same material consumption.
Descrição: Este documento está disponível online com base na Portaria no 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85322
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/2507279974926704
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0003-0219-1376
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/1774654203813780
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/4318371469233174
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DECC - Dissertações defendidas na UFC

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
2024_dis_mfpinto.pdfDissertação de Marcelo Freires Pinto37,55 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.