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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
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2019
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2022
Área do 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
Assunto(s):Método dos elementos de contorno   Análise mecânica   Mecânica da fratura

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)