Descrição

Análise dinâmica das estruturas, ou simplesmente dinâmica das estruturas, é a disciplina que trata da formulação e solução das equações de movimento dos sistemas estruturais, em presença de perturbações cinemáticas na sua configuração de equilíbrio estático ou de ações variáveis no tempo.
Entre tais ações, não podem ser desconsiderados, como se faz na análise estática, os esforços inerciais - proporcionais às acelerações -, pois eles desempenham papel fundamental na resposta dinâmica. Neste estudo introdutório, serão consideradas apenas as estruturas de comportamento elástico linear. Consequentemente, os esforços resistentes que nelas atuam resultam proporcionais aos deslocamentos. É realista, ainda, considerar sistemas que têm capacidade de dissipar, ao menos parcialmente, a energia cinética conferida ao sistema estrutural. Ou seja, supor-se-á que neles também atuem esforços de amortecimento. A modelagem mais simples de tais esforços, que será explorada mais frequentemente neste texto, pressupõe que sejam proporcionais às velocidades.

Notação e símbolos

PRIMEIRA PARTE

1. Introdução

2. Notas históricas

3. Formulações da equação de movimento de um sistema com um grau de liberdade

4. Vibrações livres em sistemas de um grau de liberdade
4.1. Vibrações livres não amortecidas
4.2. Vibrações livres amortecidas
4.2.1. Amortecimento subcrítico
4.2.2. Amortecimento crítico
4.2.3. Amortecimento supercrítico

5. Choque mecânico perfeitamente inelástico

6. Vibrações forçadas harmônicas em sistemas de um grau de liberdade
6.1. Interpretação gráfica da resposta em regime estacionário
6.2. Resposta ressonante em regime estacionário: sistema amortecido
6.3. Resposta ressonante transitória: sistema amortecido e não amortecido
6.4. Amortecimento viscoso linear equivalente

7. Carregamentos periódicos

8. Carregamentos impulsivos em sistemas de um grau de liberdade
8.1. Pulso retangular
8.2. Pulso senoidal
8.3. Pulso triangular
8.4. Pulsos de curtíssima duração

9. Carregamentos dinâmicos gerais em sistemas de um grau de liberdade
9.1. Análise no domínio do tempo: integral de Duhamel
9.2. Análise no domínio da frequência: transformadas de Fourier
9.3. Integração numérica
9.3.1. Solução numérica da equação integral de movimento
9.3.2. Solução numérica da equação diferencial de movimento
9.4. Espectro de resposta

SEGUNDA PARTE

10. Elementos de mecânica analítica
10.1. Conceituação de espaço de configuração, vínculos, coordenadas e velocidades generalizadas, espaço de fase, deslocamentos virtuais, reações de vínculo ideais e não ideais
10.2. Formulação das equações de movimento
10.2.1. Lei fundamental da dinâmica
10.2.2. Princípio de D’Alembert
10.2.3. Princípio de Hamilton
10.2.4. Equações de Euler-Lagrange
10.2.5. Formulação das equações de movimento para sólidos elásticos lineares
10.3. Exemplos de formulação das equações de movimento

11. Equações de movimento de sólidos deformáveis pelo método dos elementos finitos
11.1. Sistemas sem excitação de suporte
11.2. Sistemas com excitação de suporte
11.3. Elemento de barra 2D
11.3.1. Matrizes de rigidez e de massa no sistema local
11.3.2. Matrizes equivalentes de amortecimento, rigidez e carregamento inercial em presença de excitação de suporte
11.4. Elemento retangular de quatro nós da elasticidade linear plana
11.4.1. Matrizes de rigidez e massa no sistema local
11.5. Exemplos de formulação das equações matriciais do movimento

12. Vibrações livres em sistemas com vários graus de liberdade: análise modal
12.1. Sistemas não amortecidos
12.2. Ortogonalidade dos modos de vibração não amortecidos
12.3. Sistemas amortecidos

Apêndice - Análise modal com amortecimento não proporcional

13. Resposta dinâmica de sistemas com vários graus de liberdade
13.1. Método da superposição moda
13.1.1. Controle passivo
13.2. Análise no domínio da frequência
13.3. Integração numérica
13.3.1. Método de Runge-Kutta de 4ª ordem
13.3.2. Método de Euler-Gauss
13.3.3. Método de Newmark
13.3.4. Método de Wilson-q

14. Estudos de caso
14.1. Análise dinâmica da operação de giro de uma ponte estaiada para posicionamento final
14.1.1. Modelo de baixa hierarquia para a fundação e para a superestrutura
14.1.2. O início do movimento: determinação do torque impulsivo característico a ser utilizado em projeto
14.1.3. Análise da resposta dos modelos de baixa hierarquia da fundação e da superestrutura para um único torque impulsivo
14.2. Análise dinâmica de uma ponte sob efeito de tráfego de caminhões de classe 3C
14.2.1. Metodologia simplificada de análise dinâmica
14.2.2. Simulações numéricas

Referências bibliográficas
Agradecimentos
Créditos das imagens

Autores: Carlos Eduardo Nigro Mazzilli , João Cyro André , Miguel Luiz Bucalem e Sérgio Cifú
Ano: 2016
Número de Páginas: 334
Tamanho: 20,5 x 27,5 cm
Editora: Edgard Blücher
Acabamento: Brochura
ISBN: 978-85-2120-995-9