Formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para a solução de problemas bidimensionais de elastostática

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Claudia Gomes de Oliveira
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFG
dARK ID: ark:/38995/0013000008cfz
Texto Completo: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/3159
Resumo: The Boundary Element Method (BEM) has been successfully employed in the analysis of various engineering problems. The BEM consists in a mathematical modeling, for a numerical solution of a system of integral equations, and in their cores may appear singularities. This paper presents the Classical and Hypersingular formulation of the Boundary Element Method for dimensional elastostatic problems with smooth boundary geometry. The improper integrals arising from the singularities of the core in the hypersingular formulation are treated by Hadamard finite parts. In the discretization process two types of interpolation are used, one traditional and the other special. Traditional interpolation is used in all bondary elements that have no point , special interpolation ensures the continuity of the tangential derivative of displacements on the element that contains the point . To accomplish this, a theoretical mathematics study of related topics was performed. The hypersingular formulation developed in this work was implemented through the Intel Visual Fortran compiler. Some problems were analyzed and the obtained results were compared with those of analytical solution or through the Finite Element Method. The results achieved were satisfactory validating the proposed formulation
id UFG-2_333d06e6519c7ae36640b9bea72a38ba
oai_identifier_str oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/3159
network_acronym_str UFG-2
network_name_str Repositório Institucional da UFG
repository_id_str
spelling Prado, Ademir Aparecidohttp://lattes.cnpq.br/4118518363912053Prado, Ademir AparecidoAlmeida, Sylvia Regina Mesquita deFerreira, Walnório Graçahttp://lattes.cnpq.br/5788988222832660Santos, Claudia Gomes de Oliveira2014-09-24T20:42:50Z2013-07-31SANTOS, Claudia Gomes de Oliveira. Formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para a solução de problemas bidimensionais de elastostática. 2013. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2013.http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/3159ark:/38995/0013000008cfzThe Boundary Element Method (BEM) has been successfully employed in the analysis of various engineering problems. The BEM consists in a mathematical modeling, for a numerical solution of a system of integral equations, and in their cores may appear singularities. This paper presents the Classical and Hypersingular formulation of the Boundary Element Method for dimensional elastostatic problems with smooth boundary geometry. The improper integrals arising from the singularities of the core in the hypersingular formulation are treated by Hadamard finite parts. In the discretization process two types of interpolation are used, one traditional and the other special. Traditional interpolation is used in all bondary elements that have no point , special interpolation ensures the continuity of the tangential derivative of displacements on the element that contains the point . To accomplish this, a theoretical mathematics study of related topics was performed. The hypersingular formulation developed in this work was implemented through the Intel Visual Fortran compiler. Some problems were analyzed and the obtained results were compared with those of analytical solution or through the Finite Element Method. The results achieved were satisfactory validating the proposed formulationO Método dos Elementos de Contorno (MEC) vem sendo empregado com sucesso na análise de diversos problemas de engenharia. O MEC consisti em uma modelagem matemática, para resolução numérica de um sistema de equações integrais, e que em seus núcleos podem aparecer singularidades. Nesse trabalho apresenta a formulação Clássica e Hipersingular do Método dos Elementos de Contorno para problemas de elastostática bidimensional com geometria de contornos não suaves. As integrais impróprias que surgem da singularidade do núcleo na formulação hipersingular são tratados por partes finitas de Hadamard. No processo de discretização utiliza-se de dois tipos de interpolação, uma tradicional e outra especial. A interpolação tradicional é utilizada em todos os elementos de contorno que não tem o ponto , a interpolação especial garante a continuidade da derivada tangencial dos deslocamentos no elemento que contém o ponto . Para a realização deste, foi realizado um estudo teórico-matemático dos tópicos afins. Implementou-se a formulação hipersingular desenvolvidas no trabalho através do compilador Intel Visual FORTRAN. Foram analisados alguns problemas e os resultados obtidos comparados àqueles de solução analítica ou através do Método dos Elementos Finitos. Os resultados alcançados mostraram-se satisfatórios validando a formulação proposta.Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-09-24T20:35:00Z No. of bitstreams: 2 Santos, Claudia Gomes de Oliveira - Dissertação - 2013.pdf: 1950939 bytes, checksum: 050c57553672656134c6b1264cb562a6 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5)Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-24T20:42:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Santos, Claudia Gomes de Oliveira - Dissertação - 2013.pdf: 1950939 bytes, checksum: 050c57553672656134c6b1264cb562a6 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5)Made available in DSpace on 2014-09-24T20:42:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Santos, Claudia Gomes de Oliveira - Dissertação - 2013.pdf: 1950939 bytes, checksum: 050c57553672656134c6b1264cb562a6 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-07-31Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfhttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/retrieve/8544/Santos%2c%20Claudia%20Gomes%20de%20Oliveira%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%202013.pdf.jpgporUniversidade Federal de GoiásPrograma de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (EEC)UFGBrasilEscola de Engenharia Civil - EEC (RG)AGOSTINHO, P. C. P. Associação de chapas através da combinação dos métodos dos elementos de contorno e finitos considerando enrijecedores e crack coesivo. 1998. 128 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 1998. BARBIRATO, J. C. C. Método dos elementos de contorno com a reciprocidade dual para a análise transiente tridimensional da mecânica do fraturamento. 1999. 270 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 1999. BECKER, A.A. The Boundary Element Method in Engineering – A Complete Course. Pennsylvania State University: Mcgraw-Hill. 1992. BREBBIA, C. A. The boundary element method for engineers. London. Petench Press, 1978. BREBBIA, C. A.; DOMINGUES, J. Boundary Elements: An Introductory Course.2 ed. Boston: Computational Mechanics Publication e McGraw-Hill Book Company, 1992. 293 p. BREBBIA, C. A.; TELLES, J. C. F.; WROBEL, L. C. Boundary Element Techiniques - Theory and Applications in Engineering. Heidelberg: Spreinger-Berlag, 1984. 465 p. CHAVES, A. P. Estudo e implementação das equações integrais de contorno para problemas tridimensionais de elasticidade. 2003. 142 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2003. CHAN, Y. S. et al. Finite Part Integrals and Hypersingular Kernels. A Supplement, Advandes in Dynamical Systems, v. 14, p. 264-269, 2007. CHEN, J. T; HONG, H. K. Review of dual boundary element methods with emphasis on hypersingular integrals and divergent series. Applied Mechanics Reviews, v. 52, n. 1, p. 17-33, 1999. CHOU, P. C.; PAGANO, N. J. Elasticity-Tensor, dyadic and engineering approaches. New York: Dover Publications, 1967. CLEMENTS, D. L.; JONES, O. A. C.The boundary integral equation method for the solution of a class of problems in anisotropic elasticity. Journal Australian Mathematic Society, (Série B), v. 22, p. 394-407, 1981. CODA, H. B.; SOUZA, V. J. B. Algoritmo de integração eficientes para o método dos elementos de contorno tridimensional. Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v.26, p. 97-130, 2005. D0078E13: Formulação Hipersingular do MEC para a solução de Problemas Bidimensionais de ... 93 C.G.O.SANTOS Capítulo 8 CORDARO, P.; KAWANO, A. O Delta de Dirac: uma introdução para engenharia. 1.ed. São Paulo: Livraria da Física, 2002. 88p. COSTALONGA, F. Formulação com dupla reciprocidade hipersingulsar do método dos elementos de contorno aplicada aos problemas difusivo-advectivos. 2011. 220f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Tecnológico, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2011. CRUSE, T. A. Numerical solutions in three dimensional elastostactis. International Journal of Solids and Structures, v.5, p.1259-1274, 1969. CRUSE, T. A. Mathematical Foundations of the Boundary Integral Equation Method in Solid Mechanics.Report. Report. AFOSR-TR-77-1002, Pratt and Whitney Aircraft Group, 1977. DOMINGUES, J.; ARIZA, M. P.; GALLEGO, R. Flux and traction boundary elements without hypersingular or strongly singular integrals. International Journal for Numerical Methods in Engineering, v.48, p. 111-135, 2000. FERNANDES, L. H. S. Formulação Dual do Método dos Elementos de Contorno Anisotrópico. 2012. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2012. GAO, X-W. Evaluation for regular and singular domain integrals with bondary-only discretization: theory an Fortran code. Journal of Computational and Applied Mathematics, Antwerp, v. 175, p. 265-290, 2005. GUIGGIANI, M.; KRISHNASAMY, G.; RUDOLPHI, T. J.; RIZZO, F. J. A general algorithm for numerical solution of hypersingular boundary integral equations. Journal of Applied Mechanics, v. 59, n.3, p. 604-614, 1992. GUIGGIANI, M. Hypersingular boundary integral equation have an additional free term. Computational Mechanics, v. 16, p. 245-248, 1995. GUIGGIANI, M.; GIGANTE, A. A general algorithm for multidimensional Cauchy principal value integrals in the boundary element method. Journal of Applied Mechanics, v. 57, n.4, p. 906-915, 1990. HUANG, Q. P.; CRUSE, T. A. On the nonsingular traction-BIE in elasticity. International Journal for Numerical Methods in Engineering, v.37, p. 2041-2072, 1994. JASWON, M. A. Integral equation methods in potential theory I. Proceedings of the Royal Society A, London, p.23-32, 1963. KZAM, A. K. L. Formulação dual em mecânica da fratura utilizando elementos de contorno curvos de ordem qualquer. 2009. 202 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2009. KZAM, A. K. L.; CODA, H. B. Regularização das integrais singulares do método dos elementos de contorno utilizando subtração de singularidade. Asociación Argentina de Mecánica Computacional, Buenos Aires, v. 29, p. 1081-1103, 2010. D0078E13: Formulação Hipersingular do MEC para a solução de Problemas Bidimensionais de ... 94 C.G.O.SANTOS Capítulo 8 LIMA Jr., E. T. L. Formulação do Método dos Elemento de Contorno para Análise de Cascas Abatidas. 2006. 96 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2006. LOVON, O. B. R, Formulação h-adaptativa do método dos elementos de contorno para elasticidade bidimensional com ênfase na propagação da fratura. 2006. 134 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2006. MANSUR, W. J.; AZEVEDO, J. P. S.; HUACASI, W. A novel hypersingular BEM formulation for three-dimensional potencial problems. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. XXV, p.364-372, 2003. MARTIN, P. A.; RIZZO, F. J. Hypersingular integrals: How smooth must density be? International Journal for Numerical Methods in Engineering, v.39, p. 687-704, 1996. MARTIN, P. A.; RIZZO, F. J.; CRUSE, T. A. Smoothness-relaxations strategies for singular and hypersingular integral equations. International Journal for Numerical Methods in Engineering, v.42, p. 885-906, 1998. MUKHERJEE, S, Regularization of hypersingular boundary integral equations: a new approach for axisymmetric elasticity. Engineering Analysis with Boundary Elements, v.26, p. 839-844, 2002. OLIVEIRA, H. L.; LEONEL, E. D. Utilização de Equações Integrais Hipersingulares Na Análise de Problemas Elásticos com Múltiplos Domínios. Anais do X Simpósio de Mecânica Computacional, Belo Horizonte, 2012. PLINIOR JR, P. F.; AZEVEDO, J. P. S.; MANSUR, J. W. Obtenção do campo de velocidades em escoamentos potenciais por uma formulação hiper-singular do método dos elementos de contorno. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 5, n.1, p. 5-13, 2000. PRADO, A. A. Uma formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para problemas bidimensionais. 1991. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola Engenharia COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, 1991. PRADO, A. A.; TELLES, J. C. F. Uma formulação Hipersingular do Método dos Elementos de Contorno para Problemas Bidimensionais de Pontencial. Seminário Mineiro de Mecânica Computacional, Belo Horizonte, v.10, p. 295-303, 1991. PRADO, A. A. Uma alternativa com elementos contínuos para o MEC hipersingular aplicado a problemas de potencia. 1998. 92 f. Tese (Doutorado em Ciências em Engenharia Civil) - Escola Engenharia COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, 1998. RIBEIRO, T. S. A. Algoritmos não-singulares do método dos elementos de contorno para problemas bidimensionais de elasticidade. 2003. 129 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2003. RIZZO, F. J.; SHIPPY, D. J.The boundary integral equation method with application to certain stress concentration problems in elasticity. Journal Australian Mathematic Society, (Series B) , v. 22, p. 381-393, 1981. D0078E13: Formulação Hipersingular do MEC para a solução de Problemas Bidimensionais de ... 95 C.G.O.SANTOS Capítulo 8 RIZZO, F. J.; SHIPPY, D. J.; REZAYAT, M. A unified boundary integral equation method for a class of second order elliptic boundary value problems. Journal Australian Mathematic Society, (Series B), p. 01-17, 1984. ROCHA, F. S. Análise de descontinuidade pelo métodos dos elementos de contorno.1988. 234 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 1988. SCUCIATO, R. F. Estudo teórico e implementação computacional do método de elementos de contorno aplicado a problemas elastostáticos lineares bidimensionais. 2007. 191 f. Dissertação (Mestrado em Métodos Numéricos em Engenharia) - Setor de Tecnologia, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2007. SOUZA, C. P. G. Análise de alta precisão em modelos tridimensionais de elementos de contorno utilizando técnicas avançadas de integração numérica. 2007. 158 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Escola Politécnica, Universidade São Paulo, São Paulo, 2007. SYMM, G. T. Integral equation methods in potential theory, II. Proceedings of the Royal Society A, London, p. 33-46, 1963. TIMOSHENKO, S. P.; GOODIER, J. N. Teoria da Elasticidade. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois S. A, 1980. 545 p. VICENTINI, D. F. Formulação do método dos elementos de contorno para análise de fratura. 2006. 121 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2006. VILLAÇA, S. F.; GARCIA, L. F. T. Introdução a teoria da Elasticidade. 3. ed. Rio de Janeiro: COPPE, 1996. 247 p. WUTZOW, W. W. Formulação do método dos elementos de contorno para análise de chapas com enrijecedores. 2003. 140 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2003. ZHANG, Y.; GU, Y.; ZHENG, Bin.The evaluation of nearly singular integrals in the direct regularized boundary element method.Wseas Transactions on Computers,v.9, 634-643, 2010.691532242212822210460060060060072408725162631558579624141330135186212075167498588264571http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessMétodos dos Elementos de ContornoElastostáticaFormulação HipersingularEquação IntegralBoundary Element MethodsElastostaticHypersingular FormulationIntegral EquationENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURASFormulação hipersingular do método dos elementos de contorno para a solução de problemas bidimensionais de elastostáticaHypersingular formulation the boundary element method for solving two-dimensonal problems of elastostaticinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFGinstname:Universidade Federal de Goiás (UFG)instacron:UFGORIGINALSantos, Claudia Gomes de Oliveira - Dissertação - 2013.pdfSantos, Claudia Gomes de Oliveira - Dissertação - 2013.pdfDissertaçãoapplication/pdf1950939http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/7a7fe870-1265-4cc0-b4e5-f0b2037c598a/download050c57553672656134c6b1264cb562a6MD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82165http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/6de5192d-bcac-4ed4-a1e7-5052c10a78f9/downloadbd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468MD51CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/255ed0cf-e09a-4d59-ad43-da2abaad4809/download4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-822302http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/128aa0e4-5f05-4207-ad5c-2222a9b1376a/download1e0094e9d8adcf16b18effef4ce7ed83MD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-823148http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/737f1951-be1c-46bf-baac-5d32d10ffaa7/download9da0b6dfac957114c6a7714714b86306MD54TEXTSantos, Claudia Gomes de Oliveira - Dissertação - 2013.pdf.txtSantos, Claudia Gomes de Oliveira - Dissertação - 2013.pdf.txtExtracted Texttext/plain153534http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/f11c075d-b26f-4f08-a265-e4e362ae6c48/downloadb5111652d993656fd2daf92e084f3f4eMD56THUMBNAILSantos, Claudia Gomes de Oliveira - Dissertação - 2013.pdf.jpgSantos, Claudia Gomes de Oliveira - Dissertação - 2013.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1943http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/837106b7-0531-43d7-8621-1559d246d7a6/downloadcc73c4c239a4c332d642ba1e7c7a9fb2MD57tede/31592014-09-25 03:01:43.941http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Acesso Abertoopen.accessoai:repositorio.bc.ufg.br:tede/3159http://repositorio.bc.ufg.br/tedeRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.bc.ufg.br/oai/requesttasesdissertacoes.bc@ufg.bropendoar:2014-09-25T06:01:43Repositório Institucional da UFG - Universidade Federal de Goiás (UFG)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
dc.title.por.fl_str_mv Formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para a solução de problemas bidimensionais de elastostática
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Hypersingular formulation the boundary element method for solving two-dimensonal problems of elastostatic
title Formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para a solução de problemas bidimensionais de elastostática
spellingShingle Formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para a solução de problemas bidimensionais de elastostática
Santos, Claudia Gomes de Oliveira
Métodos dos Elementos de Contorno
Elastostática
Formulação Hipersingular
Equação Integral
Boundary Element Methods
Elastostatic
Hypersingular Formulation
Integral Equation
ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
title_short Formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para a solução de problemas bidimensionais de elastostática
title_full Formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para a solução de problemas bidimensionais de elastostática
title_fullStr Formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para a solução de problemas bidimensionais de elastostática
title_full_unstemmed Formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para a solução de problemas bidimensionais de elastostática
title_sort Formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para a solução de problemas bidimensionais de elastostática
author Santos, Claudia Gomes de Oliveira
author_facet Santos, Claudia Gomes de Oliveira
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Prado, Ademir Aparecido
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4118518363912053
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Prado, Ademir Aparecido
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Almeida, Sylvia Regina Mesquita de
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Ferreira, Walnório Graça
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5788988222832660
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Claudia Gomes de Oliveira
contributor_str_mv Prado, Ademir Aparecido
Prado, Ademir Aparecido
Almeida, Sylvia Regina Mesquita de
Ferreira, Walnório Graça
dc.subject.por.fl_str_mv Métodos dos Elementos de Contorno
Elastostática
Formulação Hipersingular
Equação Integral
topic Métodos dos Elementos de Contorno
Elastostática
Formulação Hipersingular
Equação Integral
Boundary Element Methods
Elastostatic
Hypersingular Formulation
Integral Equation
ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
dc.subject.eng.fl_str_mv Boundary Element Methods
Elastostatic
Hypersingular Formulation
Integral Equation
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
description The Boundary Element Method (BEM) has been successfully employed in the analysis of various engineering problems. The BEM consists in a mathematical modeling, for a numerical solution of a system of integral equations, and in their cores may appear singularities. This paper presents the Classical and Hypersingular formulation of the Boundary Element Method for dimensional elastostatic problems with smooth boundary geometry. The improper integrals arising from the singularities of the core in the hypersingular formulation are treated by Hadamard finite parts. In the discretization process two types of interpolation are used, one traditional and the other special. Traditional interpolation is used in all bondary elements that have no point , special interpolation ensures the continuity of the tangential derivative of displacements on the element that contains the point . To accomplish this, a theoretical mathematics study of related topics was performed. The hypersingular formulation developed in this work was implemented through the Intel Visual Fortran compiler. Some problems were analyzed and the obtained results were compared with those of analytical solution or through the Finite Element Method. The results achieved were satisfactory validating the proposed formulation
publishDate 2013
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-07-31
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-09-24T20:42:50Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv SANTOS, Claudia Gomes de Oliveira. Formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para a solução de problemas bidimensionais de elastostática. 2013. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2013.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/3159
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/38995/0013000008cfz
identifier_str_mv SANTOS, Claudia Gomes de Oliveira. Formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para a solução de problemas bidimensionais de elastostática. 2013. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2013.
ark:/38995/0013000008cfz
url http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/3159
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.program.fl_str_mv 6915322422128222104
dc.relation.confidence.fl_str_mv 600
600
600
600
dc.relation.department.fl_str_mv 724087251626315585
dc.relation.cnpq.fl_str_mv 7962414133013518621
dc.relation.sponsorship.fl_str_mv 2075167498588264571
dc.relation.references.por.fl_str_mv AGOSTINHO, P. C. P. Associação de chapas através da combinação dos métodos dos elementos de contorno e finitos considerando enrijecedores e crack coesivo. 1998. 128 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 1998. BARBIRATO, J. C. C. Método dos elementos de contorno com a reciprocidade dual para a análise transiente tridimensional da mecânica do fraturamento. 1999. 270 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 1999. BECKER, A.A. The Boundary Element Method in Engineering – A Complete Course. Pennsylvania State University: Mcgraw-Hill. 1992. BREBBIA, C. A. The boundary element method for engineers. London. Petench Press, 1978. BREBBIA, C. A.; DOMINGUES, J. Boundary Elements: An Introductory Course.2 ed. Boston: Computational Mechanics Publication e McGraw-Hill Book Company, 1992. 293 p. BREBBIA, C. A.; TELLES, J. C. F.; WROBEL, L. C. Boundary Element Techiniques - Theory and Applications in Engineering. Heidelberg: Spreinger-Berlag, 1984. 465 p. CHAVES, A. P. Estudo e implementação das equações integrais de contorno para problemas tridimensionais de elasticidade. 2003. 142 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2003. CHAN, Y. S. et al. Finite Part Integrals and Hypersingular Kernels. A Supplement, Advandes in Dynamical Systems, v. 14, p. 264-269, 2007. CHEN, J. T; HONG, H. K. Review of dual boundary element methods with emphasis on hypersingular integrals and divergent series. Applied Mechanics Reviews, v. 52, n. 1, p. 17-33, 1999. CHOU, P. C.; PAGANO, N. J. Elasticity-Tensor, dyadic and engineering approaches. New York: Dover Publications, 1967. CLEMENTS, D. L.; JONES, O. A. C.The boundary integral equation method for the solution of a class of problems in anisotropic elasticity. Journal Australian Mathematic Society, (Série B), v. 22, p. 394-407, 1981. CODA, H. B.; SOUZA, V. J. B. Algoritmo de integração eficientes para o método dos elementos de contorno tridimensional. Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v.26, p. 97-130, 2005. D0078E13: Formulação Hipersingular do MEC para a solução de Problemas Bidimensionais de ... 93 C.G.O.SANTOS Capítulo 8 CORDARO, P.; KAWANO, A. O Delta de Dirac: uma introdução para engenharia. 1.ed. São Paulo: Livraria da Física, 2002. 88p. COSTALONGA, F. Formulação com dupla reciprocidade hipersingulsar do método dos elementos de contorno aplicada aos problemas difusivo-advectivos. 2011. 220f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Tecnológico, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2011. CRUSE, T. A. Numerical solutions in three dimensional elastostactis. International Journal of Solids and Structures, v.5, p.1259-1274, 1969. CRUSE, T. A. Mathematical Foundations of the Boundary Integral Equation Method in Solid Mechanics.Report. Report. AFOSR-TR-77-1002, Pratt and Whitney Aircraft Group, 1977. DOMINGUES, J.; ARIZA, M. P.; GALLEGO, R. Flux and traction boundary elements without hypersingular or strongly singular integrals. International Journal for Numerical Methods in Engineering, v.48, p. 111-135, 2000. FERNANDES, L. H. S. Formulação Dual do Método dos Elementos de Contorno Anisotrópico. 2012. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2012. GAO, X-W. Evaluation for regular and singular domain integrals with bondary-only discretization: theory an Fortran code. Journal of Computational and Applied Mathematics, Antwerp, v. 175, p. 265-290, 2005. GUIGGIANI, M.; KRISHNASAMY, G.; RUDOLPHI, T. J.; RIZZO, F. J. A general algorithm for numerical solution of hypersingular boundary integral equations. Journal of Applied Mechanics, v. 59, n.3, p. 604-614, 1992. GUIGGIANI, M. Hypersingular boundary integral equation have an additional free term. Computational Mechanics, v. 16, p. 245-248, 1995. GUIGGIANI, M.; GIGANTE, A. A general algorithm for multidimensional Cauchy principal value integrals in the boundary element method. Journal of Applied Mechanics, v. 57, n.4, p. 906-915, 1990. HUANG, Q. P.; CRUSE, T. A. On the nonsingular traction-BIE in elasticity. International Journal for Numerical Methods in Engineering, v.37, p. 2041-2072, 1994. JASWON, M. A. Integral equation methods in potential theory I. Proceedings of the Royal Society A, London, p.23-32, 1963. KZAM, A. K. L. Formulação dual em mecânica da fratura utilizando elementos de contorno curvos de ordem qualquer. 2009. 202 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2009. KZAM, A. K. L.; CODA, H. B. Regularização das integrais singulares do método dos elementos de contorno utilizando subtração de singularidade. Asociación Argentina de Mecánica Computacional, Buenos Aires, v. 29, p. 1081-1103, 2010. D0078E13: Formulação Hipersingular do MEC para a solução de Problemas Bidimensionais de ... 94 C.G.O.SANTOS Capítulo 8 LIMA Jr., E. T. L. Formulação do Método dos Elemento de Contorno para Análise de Cascas Abatidas. 2006. 96 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2006. LOVON, O. B. R, Formulação h-adaptativa do método dos elementos de contorno para elasticidade bidimensional com ênfase na propagação da fratura. 2006. 134 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2006. MANSUR, W. J.; AZEVEDO, J. P. S.; HUACASI, W. A novel hypersingular BEM formulation for three-dimensional potencial problems. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. XXV, p.364-372, 2003. MARTIN, P. A.; RIZZO, F. J. Hypersingular integrals: How smooth must density be? International Journal for Numerical Methods in Engineering, v.39, p. 687-704, 1996. MARTIN, P. A.; RIZZO, F. J.; CRUSE, T. A. Smoothness-relaxations strategies for singular and hypersingular integral equations. International Journal for Numerical Methods in Engineering, v.42, p. 885-906, 1998. MUKHERJEE, S, Regularization of hypersingular boundary integral equations: a new approach for axisymmetric elasticity. Engineering Analysis with Boundary Elements, v.26, p. 839-844, 2002. OLIVEIRA, H. L.; LEONEL, E. D. Utilização de Equações Integrais Hipersingulares Na Análise de Problemas Elásticos com Múltiplos Domínios. Anais do X Simpósio de Mecânica Computacional, Belo Horizonte, 2012. PLINIOR JR, P. F.; AZEVEDO, J. P. S.; MANSUR, J. W. Obtenção do campo de velocidades em escoamentos potenciais por uma formulação hiper-singular do método dos elementos de contorno. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 5, n.1, p. 5-13, 2000. PRADO, A. A. Uma formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para problemas bidimensionais. 1991. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola Engenharia COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, 1991. PRADO, A. A.; TELLES, J. C. F. Uma formulação Hipersingular do Método dos Elementos de Contorno para Problemas Bidimensionais de Pontencial. Seminário Mineiro de Mecânica Computacional, Belo Horizonte, v.10, p. 295-303, 1991. PRADO, A. A. Uma alternativa com elementos contínuos para o MEC hipersingular aplicado a problemas de potencia. 1998. 92 f. Tese (Doutorado em Ciências em Engenharia Civil) - Escola Engenharia COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, 1998. RIBEIRO, T. S. A. Algoritmos não-singulares do método dos elementos de contorno para problemas bidimensionais de elasticidade. 2003. 129 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2003. RIZZO, F. J.; SHIPPY, D. J.The boundary integral equation method with application to certain stress concentration problems in elasticity. Journal Australian Mathematic Society, (Series B) , v. 22, p. 381-393, 1981. D0078E13: Formulação Hipersingular do MEC para a solução de Problemas Bidimensionais de ... 95 C.G.O.SANTOS Capítulo 8 RIZZO, F. J.; SHIPPY, D. J.; REZAYAT, M. A unified boundary integral equation method for a class of second order elliptic boundary value problems. Journal Australian Mathematic Society, (Series B), p. 01-17, 1984. ROCHA, F. S. Análise de descontinuidade pelo métodos dos elementos de contorno.1988. 234 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 1988. SCUCIATO, R. F. Estudo teórico e implementação computacional do método de elementos de contorno aplicado a problemas elastostáticos lineares bidimensionais. 2007. 191 f. Dissertação (Mestrado em Métodos Numéricos em Engenharia) - Setor de Tecnologia, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2007. SOUZA, C. P. G. Análise de alta precisão em modelos tridimensionais de elementos de contorno utilizando técnicas avançadas de integração numérica. 2007. 158 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Escola Politécnica, Universidade São Paulo, São Paulo, 2007. SYMM, G. T. Integral equation methods in potential theory, II. Proceedings of the Royal Society A, London, p. 33-46, 1963. TIMOSHENKO, S. P.; GOODIER, J. N. Teoria da Elasticidade. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois S. A, 1980. 545 p. VICENTINI, D. F. Formulação do método dos elementos de contorno para análise de fratura. 2006. 121 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2006. VILLAÇA, S. F.; GARCIA, L. F. T. Introdução a teoria da Elasticidade. 3. ed. Rio de Janeiro: COPPE, 1996. 247 p. WUTZOW, W. W. Formulação do método dos elementos de contorno para análise de chapas com enrijecedores. 2003. 140 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2003. ZHANG, Y.; GU, Y.; ZHENG, Bin.The evaluation of nearly singular integrals in the direct regularized boundary element method.Wseas Transactions on Computers,v.9, 634-643, 2010.
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Goiás
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (EEC)
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFG
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Escola de Engenharia Civil - EEC (RG)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Goiás
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFG
instname:Universidade Federal de Goiás (UFG)
instacron:UFG
instname_str Universidade Federal de Goiás (UFG)
instacron_str UFG
institution UFG
reponame_str Repositório Institucional da UFG
collection Repositório Institucional da UFG
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/7a7fe870-1265-4cc0-b4e5-f0b2037c598a/download
http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/6de5192d-bcac-4ed4-a1e7-5052c10a78f9/download
http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/255ed0cf-e09a-4d59-ad43-da2abaad4809/download
http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/128aa0e4-5f05-4207-ad5c-2222a9b1376a/download
http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/737f1951-be1c-46bf-baac-5d32d10ffaa7/download
http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/f11c075d-b26f-4f08-a265-e4e362ae6c48/download
http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/837106b7-0531-43d7-8621-1559d246d7a6/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 050c57553672656134c6b1264cb562a6
bd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468
4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2f
1e0094e9d8adcf16b18effef4ce7ed83
9da0b6dfac957114c6a7714714b86306
b5111652d993656fd2daf92e084f3f4e
cc73c4c239a4c332d642ba1e7c7a9fb2
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFG - Universidade Federal de Goiás (UFG)
repository.mail.fl_str_mv tasesdissertacoes.bc@ufg.br
_version_ 1815172599194320896

Registros relacionados