Simulação computacional por elementos finitos de múltiplas fissuras em sólidos usando técnica de fragmentação da malha

• Processo: 13/01468-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2015
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
• Pesquisador responsável: Osvaldo Luís Manzoli
• Beneficiário: Michael Andrade Maedo
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 14/06906-4 - Simulação computacional de fraturamento hidráulico pelo método dos elementos finitos utilizando a técnica de fragmentação da malha, BE.EP.MS
• Assunto(s): Método dos elementos finitos Análise não linear Fragmentação Mecânica computacional Mecânica da fratura Concreto armado
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise Não Linear | Concreto Armado | Elementos Finitos | Fragmentação | Mecânica da Fratura | modelo de dano | mecânica computacional

Resumo

Pretende-se dar suporte ao desenvolvimento de uma metodologia para a simulação computacional de formação de múltiplas fissuras em problemas tridimensionais. A metodologia, em desenvolvimento pelo grupo de pesquisa da Faculdade de Engenharia-UNESP (Bauru), consiste na fragmentação da malha de elementos finitos e introdução de elementos de interfaces especiais entre todos os elementos sólidos. A introdução de interfaces tem o objetivo de representar o processo de falha de materiais quase-frágeis e segue uma proposta inovadora de utilizar, para essa finalidade, elementos finitos sólidos convencionais de elevada razão de aspecto munidos com relações constitutivas consistentes com o regime de descontinuidade forte. A metodologia é bastante atrativa para problemas tridimensionais complexos, em diversos campos da engenharia, pois permite a representação de múltiplas fissuras sem a necessidade de algoritmos de reconstrução adaptativa da malha ou de construção progressiva da trajetória das superfícies de falha. As principais atividades da proposta são relacionadas ao estudo de possíveis limitações do método no que diz respeito à objetividade das soluções com respeito à malha de elementos finitos e de desvantagens relacionadas ao elevado esforço computacional envolvido, servindo de subsídio para recomendações a fim de minimizar esses possíveis inconvenientes. O projeto visa também auxiliar os desenvolvimentos que estão sendo feitos em conjunto com os grupos Universidade Federal de Pernambuco e da Universidade do Texas, com o propósito de adaptar a metodologia de fragmentação para problemas que envolvam acoplamento hidromecânico, de maneira a ampliar a aplicabilidade da ferramenta computacional. Nesse contexto, deve-se elaborar testes básicos (benchmarks) e realizar análises para a validação da metodologia, contrastando os resultados obtidos com resultados experimentais e com outras metodologias existentes para o mesmo fim. Essas atividades devem ser desenvolvidas durante um estágio de pesquisa na Universidade do Texas.