Sistemas Administrativos
Escola de Engenharia de São Carlos
SET Extração de fatores de intensidade de tensão utili...
Documento Mestrado
Área Métodos Numéricos
Data da defesa 04/05/2004
Autor PEREIRA, Jerônymo Peixoto Athayde
Orientador PROENÇA, Sergio Persival Baroncini
Português
Título Extração de fatores de intensidade de tensão utilizando a solução do método dos elementos finitos generalizados.
Resumo
O trabalho apresenta uma análise do desempenho de vários métodos de extração de fatores de intensidade de tensão a partir de soluções numéricas obtidas com o método dos elementos finitos generalizados (MEFG). A convergência dos fatores de intensidade de tensão é comparada com a da energia de deformação a fim de investigar a superconvergência dos métodos. Para extração dos fatores de intensidade de tensão e o cálculo da taxa de energia disponibilizada para propagação da fissura, implementam-se os métodos da integral de contorno (MIC), da função cutoff (MFC) e da integral-J no contexto do MEFG. Desenvolve-se a formulação dos métodos de extração de forma a obter uma implementação independente da malha utilizada na modelagem do problema. Aplica-se a extração dos fatores de intensidade de tensão, para modos puros e mistos, em problemas clássicos da mecânica da fratura. Verifica-se a convergência dos fatores de intensidade de tensão e da taxa de energia disponibilizada para a propagação da fissura, obtidos com cada método de extração, com o enriquecimento da ordem polinomial da solução do MEFG. Investiga-se a robustez dos métodos com relação ao tamanho dos domínios de extração.
Palavras-chave Fatores de intensidade de tensão. Integral-J. MEFG. Método da função cutoff. Método da integral de contorno. Métodos de extração

English
Title Extraction of stress intensity factors from generalized finite element solutions.
Abstract
The performance of several techniques to extract stress intensity factors (SIF) from numerical solutions computed with the generalized finite element method (GFEM) is investigated. The convergence of the stress intensity factors is compared with the convergence of strain energy with the aim of investigate the superconvergence of the methods. The contour integral (CIM), the cutoff function (CFM) and the J-integral methods are considered to compute stress intensity factors and energy release rate. The proposed implementation of the extraction techniques is completely independent of the discretization used. Several numerical examples demonstrating the convergence of the computed stress intensity factors and the energy release rate, with the increasing of p order of the GFEM solution, are presented.
Keywords Contour integral method. Cutoff function method. Extraction methods. GFEM. J-integral. Stress intensity factors