Análise de grandes deslocamentos de estruturas de casca

A Análise de grandes deslocamentos de estruturas de casca permite deslocamentos e rotações arbitrariamente grandes em uma estrutura discretizada por meio de elementos de casca. A abordagem corrotacional foi empregada.

Um único elemento pode ser sujeito a deslocamentos e rotações arbitrariamente grandes como um corpo rígido, mas a deformação verdadeira (que gera esforços e, consequentemente, tensões) permanece pequena no âmbito de um único elemento. As relações geométricas internas do elemento permanecem lineares. A não linearidade geométrica é tratada no âmbito da estrutura.

Ela permite o uso de elementos finitos existentes com todas as suas possibilidades.

A ideia é remover a parte associada ao movimento rígido (não gerar esforços e tensões) da deformação total do elemento. As tensões resultantes e as forças do elemento são avaliadas para a parte real da deformação.

O processamento do elemento é executado com relação ao quadro do elemento {E} fixado de forma rígida no elemento deslocado. Depois, as forças calculadas e a matriz de rigidez são transformadas no sistema global.

A remoção do movimento do corpo rígido é equivalente à projeção. A sequência de operações executadas nos incrementos de deslocamento, nas forças e na matriz de rigidez do elemento é ilustrada como indicado a seguir.

As rotações são tratadas como arbitrariamente grandes. Uma rotação é representada por um tensor. A fórmula de Rodriguez (mapeamento exponencial) é aplicada para transformações do pseudovetor w para o tensor de rotação Q. Durante uma atualização dos graus de liberdade de rotação, é usado um produto de tensores de rotação em vez de serem adicionados vetores de rotação.