Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2023 |
| Autor(a) principal: |
Fronczak, Juliema
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| Orientador(a): |
Hallak, Patrícia Habib
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| Banca de defesa: |
Barbosa, Flávio de Souza
,
Elias, Renato Nascimento |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PEC)
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| Departamento: |
Faculdade de Engenharia
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: |
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| Área do conhecimento CNPq: |
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| Link de acesso: |
https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15423
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Resumo: |
Algumas estruturas flexíveis tendem a apresentar vibrações causadas pela interação com o vento. Estes eventos são denominados fenômenos aeroelásticos e causam desconforto aos usuários podendo chegar ao colapso estrutural. Dos principais fenômenos aeroelásticos observados, citam-se o flutter, que é caracterizado por vibrações divergentes associadas ao acoplamento dos modos de flexão vertical e torção. Dentre as ferramentas disponíveis para o estudo destes fenômenos, tem-se a Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFDComputational Fluid Dynamic), que utiliza conceitos inerentes aos métodos discretos para a solução de equações diferenciais associadas ao movimento do corpo e do fluido. Esta pesquisa tem por finalidade investir nesta vertente computacional para aplicar os conhecimentos a casos reais de estruturas. Propõe-se uma metodologia acoplada entre os sistemas dinâmico estrutural e o meio fluido, por meio de simplificações do modelo físico real. Dessa forma, emprega-se a metodologia que se baseia na formulação proposta por Scanlan e Tomko (1971), que atribui a linearidade entre as leis de movimento e as funções de força, de tal modo que, haja uma sobreposição nos espaços de frequência e graus de liberdade. Neste contexto, a primeira análise para um caso estático, consiste na obtenção dos coeficientes aerodinâmicos de arrasto, sustentação e momento, para retângulos com diferentes razões de aspectos. Na segunda análise, foram obtidas os coeficientes de flutter, impondo-se aos corpos vibrações forçadas nas frequências de interesse e avaliando-se as amplitudes das forças aerodinâmicas associadas a esses movimentos. As análises foram realizadas para seções bidimensionais retangulares, para diferentes razões de aspecto e diferentes modelos de turbulência foram adotados, tais como: k-, k- e k- . As equações incompressíveis de Navier-Stokes foram resolvidas através de um modelo numérico proposto e realizadas através do código fonte aberto OpenFOAM. Por fim, a terceira análise baseou-se na estimativa da velocidade crítica de flutter. Para a validação da pesquisa, os resultados foram comparados com os dados numéricos e experimentais presentes na literatura, obtendo-se resultados satisfatórios. |
