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Análise numérica de efeitos termo-mecânicos em sólidos incluindo mudança de fase e situações de contato

Processo: 18/23957-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2019
Vigência (Término): 30 de abril de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
Pesquisador responsável:Rodolfo André Kuche Sanches
Beneficiário:Péricles Rafael Pavão Carvalho
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Métodos numéricos   Análise numérica   Mudança de fase   Método dos elementos finitos   Viscoelasticidade

Resumo

Tendo como motivação a simulação do comportamento de estruturas em altas temperaturas bem como a análise numérica de processos de fabricação de elementos estruturais com efeitos termo-mecânicos, este projeto propõe o estudo e desenvolvimento de modelos numéricos em descrição Lagrangeana para simulação de problemas termo-mecânicos com sólidos visco-elasto-plásticos, fluidos viscosos incompressíveis e mudanças de fase sólido-fluido, incluindo modelos de contato. Para tal, utiliza-se o método dos elementos finitos posicional, o qual emprega posições como parâmetros nodais ao invés de deslocamentos. Para que seja possível lidar com a magnitude de deformações distorcionais presentes na fase fluida, recorre-se à combinação do método de elementos finitos com método de partículas (Método dos Elementos Finitos e Partículas - MEFP), a qual já é utilizada para uma ampla gama de problemas de escoamentos com superfícies livres, interação fluido-estrutura e mecânica dos sólidos. Adota-se para o sólido um modelo constitutivo visco-elasto-plástico válido para o regime de grandes deformações e para o fluido o modelo Newtoniano incompressível. Partindo-se de técnicas de contato tipo nó-a-segmento com multiplicadores de Lagrange, propõe-se o desenvolvimento de modelos mais apurados considerando o caso 3D. (AU)