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http://hdl.handle.net/1843/51556
Tipo: | Tese |
Título: | Acoplamento SPIM-FEM adaptativo para modelos de degradação elástica |
Autor(es): | Samir Silva Saliba |
Primeiro Orientador: | Roque Luiz da Silva Pitangueira |
Primeiro Coorientador: | Lapo Gori |
Primeiro membro da banca : | Samuel Silva Penna |
Segundo membro da banca: | Renato Cardoso Mesquita |
Terceiro membro da banca: | José Antônio Fontes Santiago |
Quarto membro da banca: | Roberto Dalledone Machado |
Resumo: | 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. |
Abstract: | This thesis proposes a new approach to performing a physically nonlinear analysis of structures constituted by quasi-brittle material employing a coupling between the smoothed point interpolation method (SPIM) and the finite element method (FEM). This coupling is performed using different smoothing strategies: cell-based, edge-based, or node-based, without any restriction for the adoption of the point interpolation method (PIM) to build the shape function or for the support domain construction strategy. This approach aims to obtain, during a simulation, relevant advantages to each of the methods applied in the coupling and constitutive model. Then, with this purpose two strategies were proposed: in the first, the domain is discretized through the two methods, with the SPIM region being defined by the user; in the second, the domain starts discretized only by finite elements, and during the analysis, regions are converted to SPIM and refined automatically through parameters responsible for informing the system the location, size of the region and the moment in which this task should be performed. This work was implemented in the INSANE system (INteractive Structural Analysis Environment), which is an open-source software developed by the Structural Engineering Department of the Federal University of Minas Gerais. Numerical simulations present the resources of the implemented approaches and compare the results obtained with experimental and numerical results, widely discussed and evaluated in the academic environment, to demonstrate the ability to reproduce the expected results and validate the implementation. |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Sigla da Instituição: | UFMG |
Departamento: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAS |
Curso: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Estruturas |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/51556 |
Data do documento: | 28-Set-2022 |
Aparece nas coleções: | Teses de Doutorado |
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