Sistemas Administrativos
Escola de Engenharia de São Carlos
SET Modelagem numérica do crescimento de fraturas atra...
Documento Mestrado
Área Métodos Numéricos
Data da defesa 26/06/1996
Autor LOPES JÚNIOR, Mário César
Orientador VENTURINI, Wilson Sergio
Português
Título Modelagem numérica do crescimento de fraturas através do método dos elementos de contorno
Resumo
Desenvolvem-se a formulação do Método dos Elementos de Contorno e correspondente algoritmo (para implementação em microcomputador) para a análise de propagação de fraturas em domínios bidimensionais. São utilizados elementos lineares isoparamétricos, tanto para discretizar o contorno quanto para simular a fratura. Os elementos de fratura são descontínuos. A formulação é baseada em equações integrais de tensões e de deslocamentos, onde o termo que considera tensões iniciais concentradas na linha de fratura coesiva. Os termos singulares e hiper-singulares da formulação são tratados analiticamente e os termos quase-singulares são calculados através de um esquema numérico baseado na utilização de sub-elementos. Os valores dos dipolos são estimados ponto a ponto. Ao longo das fraturas, o valor máximo da tensão normal de tração permite definir novos elementos. As tensões de cisalhamento são removidas para manter a direção principal durante o processo.
Palavras-chave Concreto (estruturas). Mecânica da fratura. Método dos Elementos de Contorno

English
Title Numerical modelling of crack growth through boundary elements method
Abstract
The Boundary Element Method formulation and corresponding algorithm (for microcomputer implementation) are developed for crack growth analysis in two- dimensional domains. Linear isoparametric elements are used to discretize both boundary and crack path. Fracture elements are assumed to be discontinuous. The formulation is based on stress and displacement integral equations, where the term that takes into account initial stresses concentrated along fracture line is formulated from dipoles definition. The coesive fracture model is the criterium adopted. Singular and hipersingular formulation terms are analytically treated and quasi-singular terms are computed by a numerical scheme based on element sub-division. Dipole values are estimated point by point. Along fractures, the maximum normal tensile strength is used to define new elements. Shear stresses are also removed to maintain the principal direction during the process.
Keywords Boundary element method. Concrete (structures). Fracture mechanics