Orientador: José Maria Campos dos Santos

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica

Resumo: Esta trabalho, trata do estudo de quantificação de incertezas ou aleatoriedade existentes em sistemas mecânicos. Neste sentido, o método de expansão em Polinômio de Caos e a simulação de Monte Carlos são aplicados para obter a resposta de um problema com paramentos aleatórios. Além disso,...

Resumo: Esta trabalho, trata do estudo de quantificação de incertezas ou aleatoriedade existentes em sistemas mecânicos. Neste sentido, o método de expansão em Polinômio de Caos e a simulação de Monte Carlos são aplicados para obter a resposta de um problema com paramentos aleatórios. Além disso, estudos de confiabilidade em sistemas mecânicos também são abordados nesta dissertação. Com este propósito, os métodos de confiabilidade de primeira ordem e de segunda ordem são estudados e utilizados na análise de confiabilidade de sistemas mecânicos. Três problemas mecânicos diferentes foram abordados para os estudos mencionados. O primeiro aborda um problema dinâmico simples de um grau de liberdade, o segundo um problema de propagação de trinca em estrutura usando equação de Paris da mecânica da fratura linear e o terceiro um problema de detecção de falhas utilizando o método do elemento espectral em uma estrutura tipo viga. Para todos os casos parâmetros incertos foram considerados. Portanto, este trabalho contribui para o estudo da quantificação de incertezas em problemas de engenharia, bem como a confiabilidade de sistemas mecânicos levando em consideração as possíveis aleatoriedades presentes neles. Os casos simulados são realizados com o objetivo de verificar a validade do modelo incluindo os efeitos das incertezas dos parâmetros e avaliar sua eficiência computacional

Abstract: This work, deals with the study of uncertainty quantification or mechanical systems randomness. In this sense, the polynomial chaos expansion method and Monte Carlo simulation are applied to obtain the response of a problem with random parameters. In addition, reliability studies on...

Abstract: This work, deals with the study of uncertainty quantification or mechanical systems randomness. In this sense, the polynomial chaos expansion method and Monte Carlo simulation are applied to obtain the response of a problem with random parameters. In addition, reliability studies on mechanical systems are also discussed in this dissertation. For this purpose, the fist- and second-order reliability methods are studied and used for the analysis of mechanical system reliability. Three different mechanical problems have been addressed in the studies mentioned. The first approach is a simple one degree of freedom dynamic problem, the second is a crack propagation problem based on Paris' linear fracture mechanics equation and the third is a damage detection problem using the spectral element method using, a beam type structure. For all cases uncertain parameters were considered. Therefore, this work contributes to the study of uncertainty quantification in engineering problems, as well as the reliability of mechanical systems taking into account the possible randomness present in them. The simulated cases are performed with the objective of verifying the validity of the model including the effects of uncertainties in parameters and to assess its computational efficiency