Análise de falha 3D multi-escala dinámica termo-elástica de compósitos usando o método acelerado dos elementos de contorno

• Processo: 15/22199-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2016
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2016
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Paulo Sollero
• Beneficiário: Rene Quispe Rodriguez
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Materiais compósitos Método dos elementos de contorno
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Adaptive Cross Approximation - ACA | compósitos | Falha Multi-escala | Método dos Elementos de Contorno | Termo-elasticidade | Engenharia Mecânica

Resumo

O presente projeto tem como objetivo principal a construção de ferramentas computacionais para a análise de falha em compósitos considerando leis coesivas baseadas na natureza micro-escala da interface, assim como, os efeitos termo-elásticos e dinâmicos. O enfoque multi-escala deve representar adequadamente as interações inter-atômicas e inter-moleculares nas interfaces entre as fibras e a matriz. Além disso, a análise termo-elástica e dinâmica na meso-escala é fundamental para poder caracterizar o comportamento real de uma falha multi-escala em um compósito. O método dos elementos de contorno (MEC) está bem estabelecido como uma técnica numérica eficiente para a análise de muitos problemas físicos e de engenharia e será usado para esta finalidade. A implementação anisotrópica 3D do MEC para problemas elasto-estáticos tem sido foco de grande interese por décadas devido a sua complexidade matemática. Adicionalmente, a natureza não-simétrica e populada do sistema matricial do MEC requer alto desempenho computacional e envolve grande tempo de análise. O presente projeto propõe também lidar com estes dois problemas, usando uma implementação numérica geralmente anisotrópica baseada em séries de Fourier e um método de aceleração para gerar as matrices no MEC. Também é proposto um estágio de um ano na Brunel University London sob supervisão do Professor Luiz Carlos Wrobel.

Publicações científicas

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(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)

GALVIS, ANDRES F.; RODRIGUEZ, RENE Q.; SOLLERO, PAULO. Analysis of three-dimensional hexagonal and cubic polycrystals using the boundary element method. MECHANICS OF MATERIALS, v. 117, p. 58-72, FEB 2018. (15/22199-9)

RODRIGUEZ, R. Q.; GALVIS, A. F.; SOLLERO, P.; TAN, C. L.; ALBUQUERQUE, E. L.. Transient dynamic analysis of generally anisotropic materials using the boundary element method. ACTA MECHANICA, v. 229, n. 4, p. 1893-1910, APR 2018. (15/22199-9)

RODRIGUEZ, R. Q.; MOURA, L. S.; GALVIS, A. F.; ALBUQUERQUE, E. L.; TAN, C. L.; SOLLERO, P.. Multi-scale dynamic failure analysis of 3D laminated composites using BEM and MCZM. Engineering Analysis with Boundary Elements, v. 104, p. 94-106, JUL 2019. (15/22199-9)

GALVIS, ANDRES F.; RODRIGUEZ, RENE Q.; SOLLERO, PAULO. Dynamic analysis of three-dimensional polycrystalline materials using the boundary element method. COMPUTERS & STRUCTURES, v. 200, p. 11-20, APR 15 2018. (15/22199-9)