Documento | Doutorado |
Área | Métodos Numéricos |
Data da defesa | 24/09/1999 |
Autor | BARBIRATO, João Carlos Cordeiro |
Orientador | VENTURINI, Wilson Sergio |
Português | |
Título | Método dos elementos de contorno com a reciprocidade dual para a análise transiente tridimensional da mecânica do fraturamento |
Resumo
O presente trabalho desenvolve uma formulação do Método dos Elementos de
Contorno para análise de problemas tridimensionais de fraturamento no regime
transiente. Utilizam-se as soluções fundamentais da elastostática para obter a matriz
de massa, empregando-se o Método da Reciprocidade Dual e a discretização do
domínio por células tridimensionais. Para a integração no tempo são utilizados os
algoritmos de Newmark e Houbolt. O fenômeno do fraturamento é abordado através
da consideração de um campo de tensões iniciais, introduzindo-se o conceito de
dipolos de tensão. Os tensores desenvolvidos que se relacionam aos dipolos,
derivados das soluções fundamentais, são também apresentados. É utilizado o
modelo de fratura coesiva. O contorno é discretizado utilizando-se elementos
triangulares planos com aproximação linear, e elementos constantes para a superfície
fictícia de fraturamento. São feitas várias aplicações cujos resultados obtidos
confirmam a importância e a adequação da formulação apresentada para os
problemas propostos.
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Palavras-chave | Fratura dinâmica. Método da reciprocidade dual. Método dos Elementos de Contorno |
English | |
Title | Boundary Element Method for Three-dimensional Transient Analysis of Fracture Mechanics using Dual Reciprocity Method. |
Abstract
This work presents a Boundary Element Method (BEM) formulation for
analysis of three-dimensional fracture mechanics transient problems. Elastostatics
fundamental solutions are considered in order to obtain the mass matrix, using both
Dual Reciprocity Method and three-dimensional cell discretization. Newmark and
Houbolt algorithms are employed to evaluate the time integrals. The fracture effects
are captured by using dipoles of stresses, derived from an initial stress field. The
tensors related to those dipoles, developed in the present work, are presented. The
cohesive crack is the adopted model. Body boundary is discretized though linear flat
triangular elements and the fracture surfaces are approximated by constant flat
triangular elements. Some applications are processed to show the efficiency of
presented BEM formulations.
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Keywords | Boundary element method. Dual reciprocity method. Dynamic fracture |