[en] LOW DIMENSIONAL MODELS FOR NONLINEAR VIBRATION ANALYSIS AND STABILITY OF CYLINDRICAL SHELLS.
[pt] Nesta tese, as vibrações não-lineares e a estabilidade de uma casca cilíndrica contendo um fluido são estudadas com base em modelos de dimensão reduzida, isto é, modelos com um número reduzido de graus de liberdade. A partir dos funcionais de energia potencial e cinética de uma casca cilíndrica...
| Author: | |
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| Format: | doctoral thesis |
| Status: | Published version |
| Publication Date: | 2008 |
| Country: | Brasil |
| Institution: | Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO) |
| Repository: | Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) |
| Language: | Portuguese |
| OAI Identifier: | oai:MAXWELL.puc-rio.br:11688 |
| Online Access: | https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11688&idi=1 https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11688&idi=2 http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.11688 |
| Access Level: | Open access |
| Keyword: | [pt] OSCILACOES NAO-LINEARES [pt] METODO DE KARHUNEN-LOEVE [pt] ESTABILIDADE DINAMICA [pt] CASCAS CILINDRICAS [en] NON-LINEAR OSCILLATIONS [en] KARHUNEN-LOEVE METHOD [en] DYNAMIC STABILITY [en] CYLINDRICAL SHELLS |
| Summary: | [pt] Nesta tese, as vibrações não-lineares e a estabilidade de uma casca cilíndrica contendo um fluido são estudadas com base em modelos de dimensão reduzida, isto é, modelos com um número reduzido de graus de liberdade. A partir dos funcionais de energia potencial e cinética de uma casca cilíndrica, deduzem-se suas equações de movimento. O campo de deformações da casca cilíndrica segue a teoria não- linear de Donnell para cascas abatidas. O fluido é considerado interno à casca irrotacional, não-viscoso e incompressível, sendo descrito a partir de um potencial de velocidade que leva em consideração a interação entre o fluido e a estrutura. Para resolver o sistema de equações de equilíbrio da casca, desenvolve-se um procedimento analítico que permite obter os campos de deslocamento axial e circunferencial em função dos deslocamentos laterais, além de atender as condições de contorno do problema. Desta forma, reduz-se o sistema de equações de equilíbrio a uma única equação diferencial parcial que é resolvida com o método de Galerkin. A determinação dos deslocamentos laterais é feita a partir de técnicas de perturbação que ordena os modos não-lineares de acordo com sua importância na solução da casca cilíndrica. Comprova-se essa ordenação através do método de Karhunen-Loève que fornece, também, uma expansão ótima para os deslocamentos laterais. Além dessas técnicas, apresenta-se uma redução polinomial que relacionam as amplitudes dos modos não-lineares com a amplitude do modo linear, criando uma expansão modal com 1 GDL. Apresentam-se respostas no tempo, fronteiras de instabilidade e diagramas de bifurcação para uma casca cilíndrica submetida a dois tipos de carregamentos harmônicos, pressão lateral e carga axial. A seguir, são propostos alguns critérios para a análise da a integridade do sistema dinâmico tanto para um sistema com 1 GDL quanto para um sistema multidimensional através da evolução e erosão das bacias de atração. Por fim, estuda-se o comportamento de cascas cilíndricas parcialmente cheias, mostrando a influência da altura do fluido nas fronteiras de instabilidade e curvas de ressonância da casca cilíndrica. |
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