Acoplamento SPIM-FEM adaptativo para modelos de degradação elástica

• Autor(a) principal: Samir Silva Saliba
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/51556
• topic: Método dos elementos finitos; Método sem malha; Smoothed point interpolation method; Acoplamento; Meios parcialmente frágeis; Degradação elástica

Esta tese propõe uma nova abordagem para realizar análises fisicamente não lineares de estruturas constituídas por meios parcialmente frágeis empregando um acoplamento entre o smoothed point interpolation method (SPIM) e o método dos elementos finitos (FEM) juntamente com modelos de degradação elástica. Este acoplamento é realizado empregando diferentes estratégias de suavização: cell-based, edge-based ou node-based, sem nenhuma restrição para a adoção do point interpolation method (PIM) e suas derivações na construção das funções de forma ou para a estratégia de construção dos domínios de suporte. Esta abordagem visa obter durante a simulação as vantagens pertinentes a cada um dos métodos empregados no acoplamento e modelo constitutivo. Com este foco, duas estratégias foram propostas: na primeira, o domínio é discretizado através dos dois métodos empregados no acoplamento, sendo a região SPIM definida pelo usuário; na segunda, o domínio inicia discretizado por elementos finitos e, ao decorrer da análise, sofre alterações onde regiões serão transformadas para SPIM e refinadas automaticamente através de parâmetros responsáveis por informar ao sistema a localização, o tamanho da região e o momento em que devem ser executadas estas operações. Todo este trabalho encontra-se implementado no sistema INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment), que é um software de código aberto desenvolvido pelo Departamento de Engenharia de Estruturas da Universidade Federal de Minas Gerais. Simulações numéricas apresentam os recursos das abordagens implementadas como também confrontam os resultados obtidos a resultados experimentais e numéricos, amplamente discutidos e avaliados no meio acadêmico, afim de demonstrar a capacidade em reproduzir os resultados esperados e também validar a implementação.