| Processo: | 19/03340-3 |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado |
| Data de Início da vigência: | 01 de setembro de 2019 |
| Data de Término da vigência: | 31 de agosto de 2020 |
| Área de conhecimento: | Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas |
| Pesquisador responsável: | Edson Denner Leonel |
| Beneficiário: | Heider de Castro e Andrade |
| Supervisor: | Jon Trevelyan |
| Instituição Sede: | Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil |
| Instituição Anfitriã: | Durham University (DU), Inglaterra |
| Vinculado à bolsa: | 16/23649-0 - Formulações numéricas baseadas no Método dos Elementos de Contorno Isogeométrico para a análise probabilística da propagação de fissuras em meios não homogêneos, BP.DR |
| Assunto(s): | Mecânica da fratura Métodos numéricos Método dos elementos de contorno |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | Análise Isogeométrica | Formulações enriquecidas | Mecânica da Fratura | Método dos Elementos de Contorno | Propagação de fissuras | Métodos numéricos |
Resumo Esta proposta de estágio de doutorado no exterior busca contribuir para o desenvolvimento do projeto de pesquisa em andamento sob o número 2016/23649-0 concedido pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). O objetivo principal deste projeto é a proposição de modelos numéricos baseados na formulação elastostática do Método dos Elementos de Contorno (MEC) para simular os fenômenos de fratura e de fadiga em corpos multifissurados. O MEC, especialmente a sua formulação dual, é uma eficiente técnica numérica para análise problemas de propagação de fissuras devido à ausência de uma discretização de domínio. Essa característica permite a descrição precisa dos campos elásticos próximos à ponta da fissura e simplifica o processo de remalhamento durante a propagação. Na abordagem isoparamétrica convencional do MEC, tanto a geometria quanto os campos mecânicos são aproximados ao longo dos elementos de contorno por funções de forma polinomiais. Para geometrias complexas, essas funções podem não ser capazes de descrever eficientemente o contorno estrutural e, portanto, uma malha bem refinada é necessária para obter resultados satisfatórios. Como alternativa, as curvas NURBS (non-uniform rational B-splines) utilizadas pelos softwares CAD (computer-aided design) podem ser aplicadas para uma descrição precisa da geometria. Os campos mecânicos também podem ser aproximado pelas funções NURBS, dando origem à abordagem isogeométrica do MEC. Entretanto, tanto na abordagem isoparamétrica quanto na isogeométrica, os campos mecânicos podem não apresentar o comportamento das funções de forma adotadas. Para contornar essa deficiência, a estratégia de enriquecimento pode ser utilizada, na qual a aproximação numérica é ampliada com funções especiais capazes de melhorar a resposta mecânica. Tais funções são definidas a partir do conhecimento prévio da solução esperada para o problema investigado. Nesse contexto, neste projeto de estágio pretende-se desenvolver uma formulação enriquecida para o MEC isogeométrico para a obtenção de um modelo numérico capaz de descrever com precisão tanto a geometria quanto os campos mecânicos em problemas de fratura. Para capturar o comportamento clássico na ponta da fissura previsto pela mecânica da fratura elástico-linear, a aproximação de deslocamentos para elementos próximos à ponta será enriquecida com funções associadas às expansões assintóticas de Williams. Essa estratégia também permite a determinação direta dos fatores de intensidade de tensão (FITs). Além disso, a função descontínua Heaviside será utilizada para o enriquecimento de elementos interceptados por fissuras para evitar o processo de remalhamento. O uso da abordagem estendida para a imposição de condições de contorno de Dirichlet e Newmann também será investigado. A colaboração com o grupo de pesquisa do professor Trevelyan da Universidade de Durham é de grande importância para este estudo, visto que ele está na vanguarda tanto das formulações enriquecidas quanto da abordagem isogeométrica no contexto do MEC. | |
| Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa: | |
| Mais itensMenos itens | |
| TITULO | |
| Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias ( ): | |
| Mais itensMenos itens | |
| VEICULO: TITULO (DATA) | |
| VEICULO: TITULO (DATA) | |