Formulações numéricas baseadas no método dos elementos de contorno isogeométrico para a análise do colapso de sólidos tridimensionais reforçados e não homogêneos

• Processo: 18/20253-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
• Pesquisador responsável: Edson Denner Leonel
• Beneficiário: Antonio Rodrigues Neto
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/13151-0 - Formulações do MEC tridimensional para a representação de propagação de fissuras em materiais reforçados, BE.EP.DR
• Assunto(s): Método dos elementos de contorno Análise mecânica Mecânica da fratura
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análises isogeométricas | Fratura Coesiva | Mecânica da Fratura não linear | Método dos Elementos de Contorno | Mecânica computacional

Resumo

Esse projeto de tese trata do desenvolvimento de formulações numéricas baseadas no Método dos Elementos de Contorno (MEC) para a análise mecânica tridimensional de corpos fissurados localizados em sistemas estruturais não homogêneos e enrijecidos. A eficiência do MEC na análise de problemas da mecânica da fratura é largamente reconhecida, tendo em vista a ausência de malha de domínio, o que torna a representação das concentrações de tensão nas pontas de fissuras precisa. Além disso, a redução da dimensionalidade da malha facilita sobremaneira o processo de remalhamento necessário para a propagação de fissuras. Serão desenvolvidas nesse projeto formulações numéricas para a análise da propagação de fissuras coesivas em modo misto em corpos tridimensionais não homogêneos formados por materiais isotrópicos/anisotrópicos enrijecidos. A formulação deve representar a propagação de fissuras dentro de subdomínios do MEC, por meio da formulação dual MEC, com a possibilidade de intersecção de fissuras com fibras, causando seu colapso. Além disso, a fissura coesiva poderá propagar sobre interfaces existentes entre subdomínios do MEC, caracterizando um cenário de delaminação. Inicialmente, as formulações do MEC serão baseadas na abordagem clássica. Porém, objetiva-se a extensão dessas formulações para a abordagem isogeométrica. Tal abordagem apresenta vantagens já reconhecidas como a representação precisa de geometrias criadas por softwares CAD, melhor precisão na aproximação das grandezas mecânicas e o ganho de tempo computacional associado à geração de malha. Finalmente, objetiva-se com este projeto avançar no campo das aplicações envolvendo o MEC, especialmente em um domínio onde este é reconhecidamente mais eficiente que outros métodos numéricos. (AU)

Publicações científicas

(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)

NETO, ANTONIO RODRIGUES; LEONEL, EDSON DENNER. The mechanical modelling of nonhomogeneous reinforced structural systems by a coupled BEM formulation. Engineering Analysis with Boundary Elements, v. 109, p. 1-18, DEC 2019. (18/20253-4)

RODRIGUES NETO, ANTONIO; LEONEL, EDSON DENNER. Three dimensional nonlinear BEM formulations for the mechanical analysis of nonhomogeneous reinforced structural systems. Engineering Analysis with Boundary Elements, v. 123, p. 200-219, FEB 1 2021. (18/20253-4)

RODRIGUES NETO, ANTONIO; LEONEL, EDSON DENNER. One step forward towards the full integration of BEM and CAD software: An effective adaptive approach. Engineering Analysis with Boundary Elements, v. 143, p. 26-pg., 2022-07-14. (18/20253-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

RODRIGUES NETO, Antonio. Formulações numéricas baseadas no Método dos Elementos de Contorno Isogeométrico para a análise mecânica de solídos não-homogêneos reforçados tridimensionais. 2023. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD) São Carlos.