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Desenvolvimento de formulações enriquecidas do método dos elementos de contorno isogeométrico para a análise da fratura e fadiga de estruturas tridimensionais

Processo: 19/18795-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2020
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2023
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
Pesquisador responsável:Edson Denner Leonel
Beneficiário:Matheus Rocha
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Mecânica computacional   Método dos elementos de contorno   Fratura das estruturas   Fadiga das estruturas

Resumo

Este projeto objetiva o desenvolvimento de formulações numéricas enriquecidas baseadas no Método dos Elementos de Contorno (MEC) para a análise mecânica tridimensional de corpos fissurados. O MEC é um método numérico reconhecidamente robusto na análise de tal problema. Devido à ausência de malha de domínio e a redução na dimensionalidade da malha, as tensões são precisamente determinadas na ponta das fissuras e o processo de remalhamento torna-se menos complexo. As formulações serão desenvolvidas considerando a abordagem isogeométrica do MEC. Portanto, geometrias complexas construídas em softwares CAD poderão ser adequadamente analisadas. Além disso, as formulações levarão em consideração a presença de funções enriquecedoras. Dentre elas destacam-se: função delta de Dirac para a solução de problemas envolvendo condições de contorno concentradas, funções de Westergaard para a determinação dos fatores de intensidade de tensão nas pontas das fissuras e função ressalto para a simulação da propagação das fissuras no contorno sem a necessidade de remalhamento. Tais enriquecimentos claramente estendem o estado da arte nas formulações do MEC isogeométrico. As formulações desenvolvidas serão utilizadas na análise dos processos de fratura linear, fratura não linear, fadiga linear e fadiga não linear de sólidos tridimensionais. Com este projeto, objetiva-se avançar no campo das aplicações envolvendo o MEC, especialmente, em um domínio onde este é reconhecidamente mais eficiente que outros métodos numéricos. (AU)