TRUCE – PROGRAMA DE METAMODELAGEM CONFIABILÍSTICA DE TRELIÇAS ESPACIAIS EM REGIME NÃO LINEAR VIA KRIGAGEM ADAPTATIVA
Treliças Espaciais. Método dos Elementos Finitos Posicional. Confiabilidade Estrutural. Metamodelagem. Krigagem.
Este projeto de dissertação explora o desenvolvimento da ferramenta TRUCE, voltada para análise estrutural e metamodelagem confiabilística de treliças espaciais, considerando efeitos não lineares de natureza física e geométrica. Estruturas treliçadas apresentam grande relevância prática, frequentemente aplicadas em coberturas de grandes dimensões, pontes, torres de comunicação e sistemas offshore. Para modelar de forma consistente o comportamento dessas estruturas, deve-se considerar a ocorrência de grandes deslocamentos, os quais podem alterar significativamente o caminho de equilíbrio e conduzir a fenômenos de instabilidade. Do ponto de vista constitutivo, o comportamento do aço estrutural é representado por um modelo elastoplástico bilinear, implementado de forma incremental com atualização cinemática simplificada dos limites de escoamento. Para resolver o problema de equilíbrio não linear, emprega-se o Método dos Elementos Finitos Posicional. As incertezas associadas às variáveis de projeto estrutural, tais como geometria dos elementos, propriedades dos materiais e cargas aplicadas, são tratadas por métodos probabilísticos, incluindo a Simulação de Monte Carlo (SMC), a amostragem por Hipercubo Latino (LHS) e a Krigagem Adaptativa via Simulação de Monte Carlo (AK-MCS). A SMC, embora direta e robusta, apresenta elevado custo computacional quando a função de falha depende de análises estruturais não lineares. Para reduzir esse custo, são consideradas estratégias de metamodelagem baseadas em Krigagem, capazes de aproximar a resposta estrutural e fornecer uma medida local de incerteza da predição. Em termos de desenvolvimento computacional, destacam-se a implementação modular do algoritmo de análise física e geometricamente não linear via Método dos Elementos Finitos Posicional – contemplando controle por carga, deslocamento e comprimento de arco –, a estruturação dos métodos confiabilísticos e a construção da interface gráfica do TRUCE. Resultados preliminares, obtidos a partir da validação dos modelos estruturais e da aplicação inicial dos métodos probabilísticos em exemplos disponíveis na literatura, indicam a viabilidade da metodologia adotada e delimitam os próximos passos da pesquisa.