Aprimoramento da síntese de estados auxiliares viscoelásticos transientes e sua incorporação ao método dos elementos de contorno

• Processo: 05/02465-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 15 de dezembro de 2005
• Data de Término da vigência: 05 de março de 2006
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Euclides de Mesquita Neto
• Beneficiário: Euclides de Mesquita Neto
• Pesquisador Anfitrião: Heinz Antes
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Technology Braunschweig, Alemanha
• Assunto(s): Dinâmica dos sólidos Funções de Green Estruturas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Analise Dinamica | Funcoes De Green | Interacao Dinamica Solo Estrut | Método dos Elementos de Contorno

Resumo

O presente plano de pesquisa trata da síntese de diversos estados auxiliares transientes viscoelásticos e sua incorporação no Método dos Elementos de Contorno (MEC). Uma formulação do MEC baseada em soluções transientes viscoelásticas não-singulares somente requer a discretização do contorno do domínio em análise. Esta análise, por sua vez pode ser realizada em domínios limitados ou ilimitados. Em um primeiro passo as soluções fundamentais, ou estados auxiliares, são obtidas no domínio da frequência. A solução transiente é obtida com auxílio da transformada inversa de Fourier, através do eficiente algoritmo FFT. As relações constitutivas viscoelásticas são introduzidas na formulação através do princípio da correspondência elástica-viscoelástica. Esta formulação possibilita, em princípio, a consideração de qualquer modelo viscoelástico linear, incluindo aqueles cujas propriedades foram medidas. Ao longo dos últimos anos o grupo de pesquisa do pesquisador visitante (solicitante) se dedicou a desenvolver estratégias numéricas para sintetizar soluções fundamentais e estados auxiliares bastante precisos no domínio da frequência, incluindo a solução em altíssimas frequências. Estas soluções determinadas em altas frequências possibilitam através do algoritmo da FFT a síntese de soluções transientes com pequenos passos de tempo. Estas soluções transientes viscoelásticas são capazes de reproduzir com precisão os fenômenos de propagação de ondas em semiespaços, espaços completos e mesmo aqueles que ocorrem na interface entre solos e fundações interagindo dinamicamente. Estes estados auxiliares foram incorporados ao Método dos Elementos de Contorno fornecendo um procedimento muito estável no domínio do tempo. Com estes esquema é possível à análise transiente de fenômenos viscoelásticos, em particular a interação dinâmica solo-estrutura. [...] Como será descrito em maior detalhe ao longo do plano de pesquisa anexado a esta solicitação apesar dos avanços já obtidos, é necessário aprimorar a síntese dos estados auxiliares viscoelásticos transientes de duas formas. O primeiro ponto diz respeito à necessidade de se realizar um tratamento do sinal no domínio da frequência, à medida que esta frequência cresce. É necessário introduzir um filtro no final do espectro para evitar transições abruptas em torno da frequência de corte. Estas transições abruptas no final do espectro em frequência introduzem perturbações indesejáveis nos instantes iniciais das soluções transientes transformadas. O segundo aprimoramento trata de uma generalização dos modelos viscoelásticos que podem ser tratados. Até o presente momento somente a parte imaginária dos parâmetros constitutivos viscoelásticos podem ser funções da frequência. Isto permite o tratamento de muitos modelos viscoelásticos, mas a generalização para qualquer modelo linear implica na inclusão de uma parte real dos parâmetros constitutivos que também são dependentes da frequência. Esta generalização irá permitir que o presente método possa ser utilizado para discutir causalidade e não-causalidade dos diversos modelos. Estas são as principais atividades a serem realizadas no período de 10 semanas que está sendo previsto e solicitado para realização de um estágio de pós-doutorado junto ao Prof. Heinz Antes da Universidade Técnica de Braunschweig, na Alemanha Federal. O plano de pesquisa ainda menciona as atividades conjuntas já realizadas bem como o contexto mais geral desta estada no exterior. (AU)