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Um estudo sobre estimativas de erro de modelagem em estruturas de materiais heterogêneos. / A study on modeling error estimates in heterogeneous materials structures.

Santos Júnior, Arnaldo dos 06 October 2008 (has links)
This work presents a study on modeling error estimates in linear elastic structures of heterogeneous materials. The employed formulation is based on a theory of a posteriori estimation of modeling errors and uses the Finite Element Method as numerical tool. The evaluated modeling errors consist of global errors based on energy norm and local errors in quantities of interest induced by replacing the fine-scale micromechanical properties of the material by homogenized or effective properties. These effective properties are determined from different micromechanical models and considered in the surrogate physical models of the heterogeneous materials. The quantities of interest may be, for example, averaged stress or strain on chosen regions, such as surfaces of inclusions, and interfacial displacements. Several numerical examples involving structures of heterogeneous materials are analyzed and the results are presented to demonstrate the performance of the formulation in the evaluation of global and local modeling errors. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta um estudo sobre estimativas de erro de modelagem em estruturas elásticas lineares de materiais heterogêneos. A formulação empregada é baseada em uma teoria de avaliação de erro de modelagem à posteriori e utiliza o Método dos Elementos Finitos como ferramenta numérica. Os erros de modelagem avaliados consistem em erros globais, baseados em norma energia, e erros locais, em quantidades de interesse, induzidos pela substituição das propriedades micromecânicas do material em escala refinada por propriedades efetivas homogeneizadas. Estas propriedades efetivas são determinadas a partir de diferentes modelos da micromecânica e consideradas nos modelos físicos substitutos dos materiais heterogêneos. As quantidades de interesse podem ser, por exemplo, tensões médias ou deformações sobre a região escolhida, tais como superfície de inclusões e deslocamentos nas interfaces. Diversos exemplos numéricos envolvendo estruturas de materiais heterogêneos são analisados e os resultados são apresentados para demonstrar o desempenho da formulação na avaliação de erros de modelagem global e local.

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