Análise isogeométrica estendida acoplada à técnica global-local

dc.creatorKarla Fernanda dos Santos
dc.date.accessioned2024-11-13T15:25:08Z
dc.date.accessioned2025-09-08T22:52:11Z
dc.date.available2024-11-13T15:25:08Z
dc.date.issued2024-08-23
dc.description.abstractIsogeometric 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.
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/78012
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectEngenharia de estruturas
dc.subjectAnálise geométrica
dc.subjectMétodo dos elementos finitos
dc.subjectPlataformas digitais
dc.subject.otherAnálise Isogeométrica (AIG)
dc.subject.otherEnriquecimento com partição da unidade
dc.subject.otherAnálise Isogeométrica Estendida (AIGE)
dc.subject.otherEstratégia Global-Local
dc.subject.otherINSANE
dc.titleAnálise isogeométrica estendida acoplada à técnica global-local
dc.typeTese de doutorado
local.contributor.advisor1Felício Bruzzi Barros
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9765621436381704
local.contributor.referee1Evandro Parente Júnior
local.contributor.referee1Alfredo Gay Neto
local.contributor.referee1Lapo Gori
local.contributor.referee1Marcelo Greco
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2884377372146062
local.description.resumoA 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.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAS
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Estruturas

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