Formulações do método dos elementos de contorno para a mecânica da fratura em materiais anisotrópicos e não-homogêneos

Autor: Simionato, Fernando, 1988
Přispěvatelé: Daros, Carlos Henrique, 1971, Sollero, Paulo, Palermo Junior, Leandro, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
ISSN: 3300-3017
DOI: 10.47749/t/unicamp.2018.1014638
Popis: Orientador: Carlos Henrique Daros Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: Duas formulações do Método dos Elementos de Contorno baseadas em força de superfície e deslocamento são apresentadas para problemas contendo trinca em modo III (cisalhamento anti-plano) em meio anisotrópico e exponencialmente não-homogêneo. As equações integrais de contorno são singulares fortes e são avaliados usando o Shifted Point Method (SPM). O elemento de contorno contento a ponta da trinca é descrito através de um elemento especial chamado de quarter-point. As três principais configurações de trinca, trinca central, trinca inclinada e trinca no contorno são estudadas para determinar o fator de intensidade de tensão ( SIF). Todos os problemas são simulados usando programas desenvolvidos em MATLAB®, baseados em elementos de contorno quadráticos, isoparamétricos e contínuos com SPM. Resultados para o caso homogêneo e isotrópico são comparados com soluções disponíveis na literatura, mostrando bons resultados. Para o caso de não-homogeneidade exponencial, resultados numéricos são obtidos para meios fracamente rígidos e meios suaves Abstract: A surface force and displacement based Boundary Element Method (BEM) formulation are presented for the mode III crack problem in exponentially nonhomogeneous anisotropic media. The surface force Boundary Integral Equation (BIE) is strong singular and it is evaluated using the Shifted Point Method (SPM). The boundary element containing the tip of the crack is described by means of a special element called the quarter point. The three main crack configurations, central crack, central slant crack, and edge crack are studied to determine the stress intensity factors (SIF). All problems were simulated using programs developed in MATLAB®, based on quadratic isoparametric continuous boundary elements with SPM. Results for the homogeneous and isotropic case are compared with available solutions in the literature, showing good results. For the case of exponential nonhomogeneity, numerical results are obtained for weakly stiffer media and for softer media Mestrado Mestre em Engenharia Mecânica CAPES 33003017
Databáze: OpenAIRE
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