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http://hdl.handle.net/1843/78012
Type: | Tese |
Title: | Análise isogeométrica estendida acoplada à técnica global-local |
Authors: | Karla Fernanda dos Santos |
First Advisor: | Felício Bruzzi Barros |
First Referee: | Evandro Parente Júnior |
Second Referee: | Alfredo Gay Neto |
Third Referee: | Lapo Gori |
metadata.dc.contributor.referee4: | Marcelo Greco |
Abstract: | A Análise Isogeométrica (AIG) vem se mostrando uma metodologia de solução de problemas de interesse da engenharia muito eficiente e eficaz. Quando comparada ao Método dos Elementos Finitos (MEF), a AIG apresenta como vantagens a exata representação da geometria do problema, a possibilidade de utilização das mesmas funções de base para a criação da geometria do modelo e da análise da solução e a criação de malhas refinadas de maneira automatizada para a análise da solução. A Análise Isogométrica Estendida (AIGE) propõe uma expansão do espaço de solução da AIG incorporando características descontínuas ao mesmo, similar ao que o Método dos Elementos Finitos Generalizados/Estendido (MEFG/E) faz na metodologia do MEF. A técnica global-local visa construir uma função de enriquecimento local personalizada para o problema analisado, objetivando que esta seja mais coerente com o fenômeno estudado e o menos onerosa possível para a solução. Neste trabalho, foi desenvolvida uma nova abordagem unindo os conceitos da técnica global-local às características da AIGE, denominada aqui de AIGE GL (Análise Isogeométrica Estendida com enriquecimento global-local). A AIG pode ser utilizada tanto na escala local quanto global do problema sendo que a vantagem dessa utilização se dá tanto na melhora do condicionamento da matriz de rigidez quanto na precisão e na convergência da solução. A implementação dessa metodologia foi feita na plataforma computacional INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment), desenvolvida no Departamento de Engenharia de Estruturas (DEES) da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Diversos modelos foram apresentados para validar a implementação realizada e também atestar a vantagem da utilização da AIGE GL no que diz a acurácia da solução e condicionamento da matriz de rigidez com uma economia nos graus de liberdade dos modelos. |
Abstract: | Isogeometric Analysis (IGA) has been shown to be a very efficient and effective method of solving problems of interest to engineering. When compared to the Finite Element Method (FEM), the IGA presents advantages in the exact representation of the problem geometry, the possibility of using the basis functions for the creation of the model geometry and analysis of the solution and the creation of refined meshes in an automated way to the solution analysis. The eXtended Isogeometric Analysis (XIGA) provides an expansion of the solution space of IGA, incorporating discontinuous resources into it, similar to what the Generalized/Extended Finite Element Method (G/XFEM) makes to the FEM methodology. The global-local technique aims to create a customized local enrichment function for the problem analyzed, making it more coherent with the phenomenon studied and less costly for the solution procedure. In this work, a new approach was developed, combining the global-local concepts with the characteristics of XIGA, named here XIGA GL (eXtended Isogeometric Analysis with global-local enrichment). The IGA can be used locally or globally, providing a better-conditioned stiffness matrix and improving the solution's accuracy and convergence rate. The implementation of this methodology was carried out on the computational platform INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment) developed in the Department of Structural Engineering (DEES) UFMG. Several models were presented to validate the implementation carried out and also attest to the advantage of using XIGA GL in terms of the accuracy of the solution and conditioning of the stiffness matrix with savings in the models' degrees of freedom. |
Subject: | Engenharia de estruturas Análise geométrica Método dos elementos finitos Plataformas digitais |
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/1843/78012 |
Issue Date: | 23-Aug-2024 |
Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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