Elementos Finitos - A Base da Tecnologia CAE...

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Tags: tecnologia, base, finitos, elementos

Elementos Finitos - A Base da Tecnologia CAE - Análise Dinâmica

Com uma visão equilibrada entre os fenômenos físicos e os recursos da matemática aplicada, aliando o rigor científico exigido a uma linguagem clara e precisa, este livro aborda os conceitos de cargas dinâmicas, graus de liberdade dinâmicos; vibrações livres e forçadas; análise modal - cálculo dos modos de vibrar e freqüências naturais de uma estrutura; hipótese da massa concentrada ("lumped mass") e da massa consistente; respostas dinâmicas à carga senoidal, carga periódica, carga de impacto e ao carregamento dinâmico geral; introdução aos métodos de integração direta e métodos iterativos de cálculo de autovetores e autovalores.
Traz também alguns modelos de casos práticos, em cores, para o leitor visualizar nas aplicações representadas o uso da teoria.

Autor(es): Avelino Alves Filho, prof. Dr.
Código: 0506
ISBN: 978-85-365-0050-8
   
Categoria: Mecânica
N.Páginas: 304
Formato: 20,5 x 27,5 cm
Peso: 0,689 kg



Índice do Livro

Capítulo 1 - Introdução ao Estudo dos Fenômenos Vibratórios. Modelos
1.1. Introdução
1.2. Cargas Estáticas
1.3. Cargas Dinâmicas
1.4. Tipos de Cargas Dinâmicas e Suas Respostas
1.5. Graus de Liberdade de um Sistema Mecânico
1.5.1. Sistemas Contínuos
1.5.2. Sistemas Discretos
1.6. Modelos Físicos do Problema Dinâmico
1.6.1. Rigidez e Massa no Modelo Dinâmico
1.6.2. Tipos de Vibração - Modelos
1.7. Formulação das Equações do Movimento
1.7.1. Introdução
1.7.2. Equação do Movimento - Um Grau de Liberdade
1.7.3. Equações do Movimento - Vários Graus de Liberdade
1.7.4. Equações do Movimento - Princípio d'Alembert

Capítulo 2 - Sistema de Um Grau de Liberdade. Vibrações Livres e Vibrações Forçadas
2.1. Introdução
2.2. Movimento Harmônico Simples - MHS
2.2.1. Corpo Preso à Mola Helicoidal Horizontal
2.2.2. Corpo Suspenso por Mola Helicoidal
2.3. Funções Horárias da Elongação, Velocidade e Aceleração de um Movimento Harmônico Simples - MHS
2.3.1. Relação entre o MCU e o MHS
2.3.2. Funções Horárias da Elongação, Velocidade e Aceleração
2.3.3. Velocidade e Aceleração Obtidas por Projeção do MCU Velocidade Máxima e Aceleração Máxima do MHS
2.3.4. Exercícios - Aplicações Numéricas
2.4. Energia de um Movimento Harmônico Simples
2.5. Abordagem Matemática - Solução da Equação Diferencial
2.6. Sistemas Lineares - Composição de Dois MHS de Mesma Freqüência e Mesma Direção
2.6.1. Sistemas Lineares
2.6.2. Composição de Dois MHS de Mesma Freqüência e Direção
2.7. Sistema Massa, Mola, Amortecedor e Força Externa
2.8. Vibrações Livres Amortecidas - Solução Geral da Equação Homogênea -
2.8.1. Exercício de Aplicação Numérica
2.8.2. Resumo das Vibrações Livres Amortecidas
2.9. Vibrações Forçadas - Solução Particular da Equação Diferencial
2.9.1. Exercício de Aplicação Numérica
2.9.2. Resumo das Vibrações Forçadas com Amortecimento
2.9.3. Interpretação Completa do Gráfico c*r
2.10. Solução Geral
2.11. Exercício de Aplicação: Movimento de Base - Sistemas Fixados a Suportes Móveis - Suspensão de Veículo
2.12. Exercício de Aplicação: Desbalanceamento Rotativo
2.13. Exercício de Aplicação Numérica
2.13.1. Como Avaliar o Amortecimento? Decremento Logarítmico
2.14. Exercício de Aplicação Numérica: Determinação do Fator de Amortecimento

Capítulo 3 - Sistema de Vários Graus de Liberdade. Vibrações Livres. Autovalores e Autovetores
3.1. Introdução
3.2. Equilíbrio Dinâmico de Sistemas com Vários Graus de Liberdade
3.3. Solução das Equações de Equilíbrio em Análise Dinâmica pelo Método dos Elementos Finitos
3.4. Superposição Modal
3.5. Análise Modal: Cálculo dos Modos de Vibrar e Freqüências Naturais - Autovalores e Autovetores
3.6. Exercício de Aplicação: Cálculo dos Modos de Vibrar e Freqüências Naturais de uma Estrutura - Autovalores e Autovetores
3.6.1. Determinação das Propriedades de Rigidez e Massa do Modelo Estrutural
3.6.2. Equação de Freqüência do Sistema
3.6.3. Modos de Vibrar do Sistema
3.7. A Propriedade de Ortogonalidade dos Autovetores
3.7.1. Ortogonalidade
3.7.2. Exercícios de Aplicação: Propriedade de Ortogonalidade
3.7.3. Massa Generalizada e Rigidez Generalizada Associada a Cada Modo de Vibrar
3.7.4. Forma Compacta do Problema de Autovalor
3.8. Considerando a Massa Distribuída no Elemento: A Matriz de Massa Consistente
3.8.1. Introdução
3.8.2. Exercício de Aplicação: Cálculo da Matriz de Massa Consistente
3.9. Exercício de Aplicação: Freqüências Naturais com Massa Consistente
3.9.1. Determinação das Propriedades de Rigidez e Massa do Modelo Estrutural
3.9.2. Equação de Freqüência do Sistema
3.9.3. Modos de Vibrar do Sistema
3.10. Condensação Estática
3.11. Exercício de Aplicação: Freqüências Naturais com Condensação
3.12. Observações Finais

Capítulo 4 - Resposta Dinâmica de Sistemas de Vários Graus de Liberdade. Vibrações Forçadas

4.1. Superposição Modal
4.2. Exercício de Aplicação: Resposta Dinâmica à Carga Senoidal
4.2.1. Determinação das Propriedades de Rigidez e Massa do Modelo Estrutural
4.2.2. Equação de Freqüência do Sistema
4.2.3. Modos de Vibrar da Estrutura
4.2.4. Rigidez, Massa e Força Generalizada Associada a Cada Modo de Vibrar da Estrutura
4.2.5. Cálculo dos Fatores de Participação de Cada um dos Modos na Resposta Dinâmica
4.2.6. Cálculo da Resposta Dinâmica no Domínio do Tempo pela Hipótese da Superposição Modal
4.2.7. Significado Físico da Amplificação Dinâmica
4.2.8. Cálculo da Resposta Dinâmica no Domínio da Freqüência
4.3. Resposta Dinâmica ao Carregamento Periódico
4.4. Exercício de Aplicação: Resposta ao Carregamento Periódico
4.4.1. Expansão do Carregamento em Série de Fourier
4.4.2. Rigidez, Massa e Força Generalizada Associada a Cada Modo de Vibrar da Estrutura
4.4.3. Cálculo dos Fatores de Participação de Cada um dos Modos na Resposta Dinâmica para o Carregamento Periódico
4.4.4. Cálculo da Resposta Dinâmica no Domínio do Tempo pela Hipótese da Superposição Modal
4.4.5. Observações Complementares: Espectros
4.6. Exercício de Aplicação: Resposta à Carga de Impacto
4.6.1. Carregamento de Impacto
4.6.2. Rigidez, Massa e Força Generalizada Associada a Cada Modo de Vibrar da Estrutura
4.6.3. Cálculo dos Fatores de Participação de Cada um dos Modos na Resposta Dinâmica para o Carregamento de Impacto
4.6.4. Cálculo da Resposta Dinâmica no Domínio do Tempo pela Hipótese da Superposição Modal
4.7. Espectro de Choque
4.8. Exercício de Aplicação: Espectro de Choque
4.9. Exercício de Aplicação: Espectro de Choque
4.10. Resposta ao Carregamento Dinâmico Geral
4.11. Exercício de Aplicação: Resposta ao Carregamento Dinâmico Geral
4.12. Complementos ao Cálculo da Resposta Dinâmica
4.12.1. Introdução
4.12.2. Método do Deslocamento Modal
4.12.3. Método da Aceleração Modal
4.12.4. Integração Direta
4.12.5. Integração Direta - Métodos Explícitos
4.12.6. Integração Direta - Métodos Implícitos

Capítulo 5 - Métodos Iterativos para Solução dos Problemas de Autovalores e Autovetores
5.1. Introdução
5.2. Método de Stodola
5.3. Método de Stodola Exercícios - Aplicação Numérica

Apêndice A - Considerações Finais

Índice Remissivo

Referências Bibliográficas

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