Analytical solutions for geometrically nonlinear trusses

Abstract

This paper presents an analytical method for analyzing trusses with severe geometrically nonlinear behavior. The main objective is to find analytical solutions for trusses with different axial forces in the bars. The methodology is based on truss kinematics, elastic constitutive laws and equilibrium of nodal forces. The proposed formulation can be applied to hyper elastic materials, such as rubber and elastic foams. A Von Mises truss with two bars made by different materials is analyzed to show the accuracy of this methodology.

O artigo apresenta uma metodologia analítica para analisar treliças com severo comportamento não linear geométrico. O objetivo principal do trabalho é encontrar soluções analíticas para treliças com diferentes esforços axiais nos elementos estruturais. A metodologia é baseada na cinemática estrutural, nas leis constitutivas elásticas e no equilíbrio de forças nodais. A formulação proposta pode ser aplicada em materiais hiperelásticos, como borracha e espumas com comportamento elástico. Uma treliça do tipo Von Mises com duas barras feitas de materiais diferentes é apresentada como exemplo de aplicação, com o objetivo de demonstrar a precisão e eficiência do método proposto.