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Desenvolvimento de técnicas de simulação para interação dinâmica solo-estrutura aplicadas à modelagem da resposta de fundações de instalações para Nano-ciência e laboratórios de luz síncrotron

Processo: 12/17948-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2012
Vigência (Término): 09 de novembro de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
Pesquisador responsável:Euclides de Mesquita Neto
Beneficiário:Josué Labaki Silva
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):15/00209-2 - Desenvolvimento de técnicas de simulação para interação dinâmica solo-estrutura aplicadas à modelagem da resposta de fundações de instalações para Nano-ciência e laboratórios de luz síncrotron, fase 2, BE.EP.PD   13/23085-1 - Desenvolvimento de técnicas de simulação para interação dinâmica solo-estrutura aplicadas à modelagem da resposta de fundações de instalações para Nano-ciência e laboratórios de luz síncrotron, BE.EP.PD
Assunto(s):Funções de Green   Método dos elementos de contorno

Resumo

O presente plano de pesquisa envolve o desenvolvimento de um conjunto de técnicas de simulação para descrever a resposta dinâmica de fundações circulares e anulares interagindo com diferentes perfis de solo. O plano de pesquisa é motivado pela necessidade de modelar e entender o comportamento dinâmico de fundações anulares como as que estão sendo projetados para o novo Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, o Projeto Sirius. Os limites de amplitude de vibração exigidos para o funcionamento adequado dos anéis de luz sincrotron são muito severos, e uma compreensão adequada de dinâmica de fundações é fundamental para o sucesso do projeto. Este trabalho parte da prévia experiência do grupo de pesquisa do supervisor, assim como do trabalho de pesquisa de doutorado apresentado recentemente pelo candidato ao pós-doutorado, Josué Labaki. Em sua tese de doutorado, Labaki desenvolveu um conjunto de soluções para descrever a interação de placas rígidas e flexíveis circulares ou anulares, incrustadas em perfis de solo anisotrópicos homogêneos e estratificados. O trabalho desenvolvido por Labaki precisa ser estendido para gerar um conjunto de ferramentas de simulação que possam ser empregadas para modelar a interação dinâmica entre o solo e os modelos de fundação que estão sendo projetados para a fonte de luz Sirius. Os modelos mais adequados de solo representam o solo como domínios ilimitados, sujeitos à condição de radiação de Sommerfeld (SRC). A SRC estabelece que ondas ou energia são geradas pela fonte de excitação e irradiadas para o infinito, e não refletidas. Métodos numéricos mais tradicionais, como o Método de Elementos Finitos (FEM), tem dificuldade de satisfazer a condição de radiação de Sommerfeld. Outras técnicas especiais são necessárias para uma descrição adequada da interação de problemas de interação solo-estrutura. Estas técnicas são baseadas em funções de Green específicas que levam em consideração a SRC e são incorporadas, normalmente, no Método de Elementos de Contorno (BEM). As funções de Green desenvolvidas na tese de Labaki satisfazem a condição de radiação de Sommerfeld e fornecem um modelo adequado da resposta de fundações circulares e anulares. Além do desenvolvimento de ferramentas matemáticas e de engenharia para o estudo da resposta das fundações do Projeto Sirius, este plano de trabalho prevê uma colaboração científica internacional com o Prof. Nimal Rajapakse, da Simon Fraser University no Canadá. O desenvolvimento deste plano de trabalho de pós-doutorado será parcialmente cumprido durante uma estadia do candidato, Josué Labaki, na Simon Fraser University. Esta colaboração internacional contribuirá para a melhoria da qualidade da presente pesquisa, assim como reforçará a capacidade do grupo de pesquisa brasileiro no qual o projeto será desenvolvido.

Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DAMASCENO, D. A.; MESQUITA, E.; RAJAPAKSE, R. K. N. D.; PAVANELLO, R. Atomic-scale finite element modelling of mechanical behaviour of graphene nanoribbons. INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICS AND MATERIALS IN DESIGN, v. 15, n. 1, p. 145-157, MAR 2019. Citações Web of Science: 0.
DAMASCENO, D. A.; MESQUITA, E.; RAJAPAKSE, R. N. K. D. Mechanical Behavior of Nano Structures Using Atomic-Scale Finite Element Method (AFEM). LATIN AMERICAN JOURNAL OF SOLIDS AND STRUCTURES, v. 14, n. 11, p. 2046-2066, 2017. Citações Web of Science: 0.
LABAKI, J.; MESQUITA, E.; RAJAPAKSE, R. K. N. D. Vertical Vibrations of an Elastic Foundation with Arbitrary Embedment within a Transversely Isotropic, Layered Soil. CMES-COMPUTER MODELING IN ENGINEERING & SCIENCES, v. 103, n. 5, p. 281-313, DEC 2014. Citações Web of Science: 0.
LABAKI, J.; MESQUITA, E.; RAJAPAKSE, R. K. N. D. Coupled horizontal and rocking vibrations of a rigid circular plate on a transversely isotropic bi-material interface. Engineering Analysis with Boundary Elements, v. 37, n. 11, p. 1367-1377, NOV 2013. Citações Web of Science: 4.

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