Implementação não intrusiva do método dos elementos finitos generalizados com enriquecimento global-local

• Autor(a) principal: Neimar Aparecido da Silveira Filho
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/57427
• topic: Método dos Elementos Finitos Generalizados; Análise Global-Local; Acoplamento não intrusivo; Engenharia de estruturas; Método dos elementos finitos; Acoplamentos

Este trabalho apresenta a implementação da estratégia de acoplamento não intrusivo para problemas estruturais multiescala denominada MEFGgl-GLI. Nessa abordagem, o problema é dividido em três escalas. A escala global é solucionada pelo Método dos Elementos Finitos em sua formulação convencional e não considera fenômenos localizados. A mesoescala, uma escala intermediária, e a escala local são solucionadas por meio da estratégia global-local aplicada ao Método dos Elementos Finitos Generalizados (MEFGgl), que contempla todos os fenômenos de interesse. O acoplamento entre a escala global e a mesoescala é realizado pelo procedimento denominado Global-Local Iterativo (GLI). Um dos objetivos deste trabalho é aproximar métodos e estratégias ainda em desenvolvimento e investigação no ambiente acadêmico, como o MEFGgl, da realidade da engenharia praticada na indústria. Nesse sentido, na implementação realizada, a escala global, cuja solução pode exigir programas computacionalmente eficientes, é resolvida pelo programa Abaqus, bastante difundido na indústria. Por sua vez, o problema composto pela mesoescala e pela escala local é resolvido na plataforma INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment), projeto de código-aberto desenvolvido pelo Departamento de Engenharia de Estruturas da Universidade Federal de Minas Gerais. Este trabalho apresenta a validação da implementação por meio da solução de problemas estáticos com comportamento linear elástico. Em seguida, buscou-se confirmar observações disponíveis na literatura sobre o assunto, que é bastante recente. Por fim, investigações foram realizadas para avaliar a influência de alguns parâmetros do MEFGgl-GLI. Durante tais investigações, destaca-se que foi observado que a extensão da mesoescala influencia a taxa de convergência do GLI. A avaliação de técnicas de aceleração de convergência indicou que o uso da relaxação dinâmica evita uma das principais limitações do método, que reside no fato de a taxa de convergência ser predeterminada pela diferença de rigidez entre as escalas acopladas.