Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/1843/30265
Type: | Tese |
Title: | Estratégia multiescala para descrição micromórfica do contínuo a partir do contínuo clássico |
Authors: | Leandro Lopes da Silva |
First Advisor: | Roque Luiz da Silva Pitangueira |
First Co-advisor: | Samuel Silva Penna |
First Referee: | Roque Luiz da Silva Pitangueira |
Second Referee: | Samuel Silva Penna |
Third Referee: | Raul Rosas e Silva |
metadata.dc.contributor.referee4: | Felício Bruzzi Barros |
metadata.dc.contributor.referee5: | Jamile Salim Fuina |
Abstract: | O comportamento macroscópico dos materiais é função da estrutura que exibem em nível microscópico. A abordagem fenomenológica adotada na teoria do contínuo clássico não considera o comportamento individual dos constituintes da microestrutura, mas propriedades macroscópicas efetivas. Por falta de parâmetros microestruturais, esta teoria não descreve adequadamente materiais com microestrutura complexa ou quando as dimensões estruturais são comparativamente pequenas em relação à sua microestrutura. Neste sentido, diversas teorias de contínuos denominados generalizados foram desenvolvidas, incorporando-se o comportamento microestrutural do meio material. Estas teorias se dividem em dois grupos: (a) as que consideram gradientes de deslocamento de ordem superior e (b) as que adicionam graus de liberdade cinemáticos das partículas materiais. A teoria do contínuo micromórfi co, na qual cada partícula material possui nove graus de liberdade cinemáticos adicionais, representa o caso mais geral deste segundo grupo. Esta teoria é adequada à análise de materiais cuja microestrutura se deforma arbitrariamente. A construção heurística do contínuo micromórfi co com base em considerações termodinâmicas (ou no princípio dos trabalhos virtuais) está bem estabelecida. No entanto, a identi ficação das correspondentes leis constitutivas e a determinação do elevado número de parâmetros constitutivos limitam a aplicação prática desta teoria. Neste sentido, o presente trabalho propõe uma formulação multiescala para obtenção das relações constitutivas micromórfi cas macroscópicas a partir da solução de problemas de valor de contorno na microescala segundo a teoria do contínuo clássico. O sistema INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment), software livre desenvolvido no Departamento de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, é utilizado na implementação. |
Abstract: | The macroscopic behavior of materials is a function of the structure they exhibit at the microscopic level. The phenomenological approach adopted in the classical continuum theory does not consider the individual behavior of the microstructure constituents, but rather deals with the e ective macroscopic properties. Due to the lack of microstructural parameters, this theory does not adequately describe materials with complex microstructure or when the structural dimensions are comparatively small with respect to its microstructure. In this sense, numerous so-called generalized continuum theories were developed, incorporating the microstructural behavior of the material medium. These theories fall into two groups: (a) those that consider higher order displacement gradients and (b) those that add kinematic degrees of freedom to material particles. The micromorphic continuum theory, in which each material particle is endowed with nine additional kinematic degrees of freedom, represents the most general case of this second group. This theory is suited to analysis of materials with arbitrarily deforming microstructure. The heuristic construction of the micromorphic continuum based on thermodynamic considerations (or at the principle of virtual work) is well-established. However, the identi cation of corresponding constitutive laws and the determination of the large number of constitutive parameters limit the practical application of such theory. In this sense, this work proposes a multiscale formulation for obtaining the macroscopic micromorphic constitutive relations through the solution of boundary value problems at the microscale according to the classical continuum theory. The INSANE system (INteractive Structural ANalysis Environment), a free software developed at the Department of Structural Engineering of the Engineering School of the Federal University of Minas Gerais, is used in the implementation. |
Subject: | Engenharia de estruturas |
language: | por |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Publisher Initials: | UFMG |
metadata.dc.publisher.department: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAS |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Estruturas |
Rights: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/30265 |
Issue Date: | 17-May-2019 |
Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
tese 66.pdf | 5.92 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.