Resumo |
Esta dissertação de mestrado apresenta a automatização da estratégia globallocal
sob a abordagem do Método dos Elementos Finitos Generalizados, avaliando
seu desempenho na simulação de problemas bidimensionais da Mecânica da Fratura
Linear Elastica. O Método dos Elementos Finitos Generalizados é um método
numérico estabelecido como alternativa ao Método dos Elementos Finitos, sendo
particularmente eficaz na análise de problemas cuja solução não é suave. Propõe-se
uma estratégia automatizada de construção de problemas locais, cujas soluções
enriquecem a aproximação de um problema global único, tendo em vista a redução
da interferência do usuário na simulação da propagação de trincas. A implementação computacional atuou na expansão do sistema INSANE (INteractive Structural
ANalysis Environment), um projeto software livre desenvolvido no Departamento de
Engenharia de Estruturas da Universidade Federal de Minas Gerais. Novos procedimentos
foram incorporados ao sistema, viabilizando a construção automatizada de
problemas locais capazes de acompanhar a trajetoria descrita ao longo do processo
de crescimento de uma trinca. A implementação foi validada atraves da simulação
numérica de problemas com solicitações e geometrias diversas, buscando a correta
obtenção de fatores de intensidade de tensão nos modos I e II de abertura de trinca.
O desempenho do método foi mensurado com base nos resultados obtidos em energia
de deformação, fatores de intensidade de tensão e trajetoria de propagação da
trinca. Foram consideradas as influências dos ciclos de análise global-local, enriquecimento
polinomial e topologia da malha. Buscou-se, adicionalmente, avaliar o
efeito da abordagem estavel do Metodo dos Elementos Finitos Generalizados sobre
o enriquecimento obtido da solução numérica do problema local. |