Defesas marcadas - Dissertações defendidas - Teses defendidas

Esta dissertação de mestrado expande a implementação não intrusiva do Método dos Elementos Finitos Generalizados com enriquecimento Global-Local (MEFGgl-GLI) para análises multi-domínios. No MEFGgl-GLI, inicialmente, o problema global é discretizado utilizando uma malha grosseira, sem a consideração dos fenômenos localizados, minorando a interferência do usuário na construção do modelo de análise. A solução deste domínio é obtida por meio da formulação convencional do Método dos Elementos Finitos, a qual é aplicada neste trabalho utilizando o software comercial Abaqus. Em seguida, são definidas mesoescalas, tantas quantas necessárias, que atuam como escalas intermediárias entre os domínios global e local. Os fenômenos de interesse, como trincas, são efetivamente representados na escala local. A associação entre cada mesoescala e seu respectivo problema local é realizada por meio do enriquecimento global-local do MEFGgl. O acoplamento das mesoescalas ao problema global é estabelecido através da transferência de deslocamentos e forças generalizadas, caracterizando a estratégia não intrusiva denominada Global-Local Iterativa (GLI). As simulações numéricas utilizando o MEFGgl são realizadas no sistema computacional INSANE (INteractive Structural ANalysis Enviroment - www.insane.dees.ufmg.br), um projeto de software livre desenvolvido no Departamento de Engenharia de Estruturas da Universidade Federal de Minas Gerais. A capacidade de realizar análises com múltiplos domínios locais e a combinação de solvers, visa fomentar o emprego de algoritmos desenvolvidos no ambiente acadêmico como ferramentas que aprimoram a resolução de modelos complexos por meio de softwares comerciais. Exemplos numéricos demonstram o desempenho da implementação e investigam a influência dos principais parâmetros relacionados à estratégia de solução proposta. A qualidade dos resultados é avaliada com base no estado de tensões e deformações em pontos críticos dos modelos, além de parâmetros da Mecânica da Fratura Linear Elástica. As investigações indicam que o processo de convergência não é afetado pela consideração de múltiplos domínios locais, desde que, estes não impliquem em um aumento significativo na diferença de rigidez entre as escalas acopladas. Adicionalmente, foi avaliado o desempenho computacional do algoritmo, comparando simulações nas quais o processamento das mesoescalas é realizado de forma sequencial e em paralelo.