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Determinação experimental da relação não-linear entre rigidez torsional e ângulo de torsão para análise dinâmica de uma viga elástica delgada confinada no interior de um cilindro

Processo: 12/19774-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de janeiro de 2013 - 31 de dezembro de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
Pesquisador responsável:Marcos Silveira
Beneficiário:Marcos Silveira
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Assunto(s):Dinâmica das estruturas  Vigas  Dinâmica não linear  Flambagem 

Resumo

O objetivo deste projeto é determinar a relação não-linear entre a rigidez torsional e o ângulo final de torsão de uma viga elástica dentro de um confinamento cilíndrico, e utilizar essa relação para análise da dinâmica de um sistema com oscilações torsionais. A flambagem helicoidal de uma viga elástica em contato com um confinamento cilíndrico está presente em várias áreas da ciência. Ela é de grande importância para a indústria do petróleo, na qual as colunas de perfuração longas e finas são simultaneamente carregadas axialmente e torcidas. Também é importante para o posicionamento de sondas em pacientes com problemas cardíacos, quando um fio-guia é inserido em uma artéria humana. Até mesmo a conformação e o funcionamento da molécula de DNA estão relacionados com este tipo de flambagem. Portanto, a hélice dentro de um cilindro se tornou um problema recorrente em mecânica avançada de meio contínuo, pois exibe fenômenos não-lineares complexos de localização espacial e caos. Em um trabalho recente foi visto que a formação de configuração helicoidal é resultado somente do carregamento de torsão, e confirma que há um caminho diferente para a flambagem helicoidal que não é relacionada à flambagem senoidal, reforçando a importância do comportamento geométrico da viga. Assim, é interessante a determinação da relação não-linear entre a rigidez torsional e o ângulo final de torsão de uma viga dentro de um confinamento cilíndrico. Uma característica enrigecedora deve estar presente, pois os efeitos de torsão e flexão estão acoplados. Os resultados obtidos experimentalmente com um equipamento de pequena escala serão usados para a determinação desta característica, que será então utilizada para análise da dinâmica de um sistema com oscilações torsionais, através de métodos numéricos usuais em dinâmica não-linear como diagramas de bifurcação e bacias de atração, de forma a identificar regiões nas quais fenômenos indesejados podem ocorrer. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SILVEIRA, MARCOS; GONCALVES, PAULO J. P.; BALTHAZAR, JOSE M. MULTI-CORE AND MANY-CORE SPMD PARALLEL ALGORITHMS FOR CONSTRUCTION OF BASINS OF ATTRACTION. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, v. 57, n. 4, p. 1067-1079, 2019. Citações Web of Science: 0.

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