The failure modelling of structures composed of quasi-brittle materials via IGABEM and Extended the Lumped Damage approach (2024)
- Authors:
- Autor USP: NARDI, DEBORAH CRISTINA - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SET
- DOI: 10.11606/D.18.2024.tde-11042024-144829
- Subjects: MÉTODO DOS ELEMENTOS DE CONTORNO; MECÂNICA DO DANO; ANÁLISE NÃO LINEAR DE ESTRUTURAS
- Keywords: Análise isogeométrica.
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Prever com precisão o comportamento mecânico de estruturas representa um desafio para os engenheiros civis, exigindo a tradução de inúmeros aspectos fundamentais no modelo numérico adotado. Por exemplo, o tipo do material estrutural é um aspecto que precisa ser levado em consideração. Uma variedade significante de materiais quase-frágeis está presente na engenharia, devido a sua versatilidade e aplicabilidade. Em paralelo, sabe-se que a resposta mecânica é altamente afetada quando fenômenos físicos como a fissuração aparecem e iniciam o processo de propagação em elementos feitos de tal material. O forte comportamento não linear causado por esse problema pode ser representado em modelos númericos por intermédio da mecânica do dano, teoria a qual incorpora a variável interna de dano ao problema. Neste contexto, o presente trabalho apresenta o desenvolvimento de uma formulação de dano via Método dos Elementos de Contorno (BEM). O modelo constitutivo adotado é a Mecânica do Dano Concentrado Expandida (MDCX). O modelo captura efetivamente o comportamento material não linear devido à propagação de fissuras. A análise não linear no contexto do MEC é considerada uma tarefa desafiadora. O principal motivo é a exigência de discretização de domínio, inviabilizando o uso de um método baseado em apenas discretização de contorno. Diante disso, o presente trabalho propõe o acoplamento da MDCX no contexto de uma análise isogeométrica no Método dos Elementos de Contorno (IGABEM). Células quadriláteras são empregadas para considerar os efeitos não lineares via abordagem de campo de tensões iniciais. O domínio é discretizado apenas onde se espera que o dano se propague, possibilitando a aplicação do MEC no contexto da mecânica do dano. Um total de cinco exemplos são apresentados: os dois primeiros para validação da formulação do IGABEM e os últimos para validação da abordagem de dano proposta. Os resultadosalcançados pela formulação proposta são comparados com respostas numéricas e experimentais disponíveis na literatura. Uma boa concordância com resultados experimentais e numéricos é alcançada. A abordagem proposta é promissora e melhorias são propostas para trabalhos futuros.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2024
- Data da defesa: 21.02.2024
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
NARDI, Deborah Cristina. The failure modelling of structures composed of quasi-brittle materials via IGABEM and Extended the Lumped Damage approach. 2024. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-11042024-144829/. Acesso em: 24 fev. 2026. -
APA
Nardi, D. C. (2024). The failure modelling of structures composed of quasi-brittle materials via IGABEM and Extended the Lumped Damage approach (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-11042024-144829/ -
NLM
Nardi DC. The failure modelling of structures composed of quasi-brittle materials via IGABEM and Extended the Lumped Damage approach [Internet]. 2024 ;[citado 2026 fev. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-11042024-144829/ -
Vancouver
Nardi DC. The failure modelling of structures composed of quasi-brittle materials via IGABEM and Extended the Lumped Damage approach [Internet]. 2024 ;[citado 2026 fev. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-11042024-144829/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.18.2024.tde-11042024-144829 (Fonte: oaDOI API)
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