Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-09-24T20:35:00Z
No. of bitstreams: 2
Santos, Claudia Gomes de Oliveira - Dissertação - 2013.pdf: 1950939 bytes, checksum: 050c57553672656134c6b1264cb562a6 (MD5)
license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-24T20:42:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2
Santos, Claudia Gomes de Oliveira - Dissertação - 2013.pdf: 1950939 bytes, checksum: 050c57553672656134c6b1264cb562a6 (MD5)
license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-24T20:42:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2
Santos, Claudia Gomes de Oliveira - Dissertação - 2013.pdf: 1950939 bytes, checksum: 050c57553672656134c6b1264cb562a6 (MD5)
license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5)
Previous issue date: 2013-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Boundary Element Method (BEM) has been successfully employed in the analysis of various engineering problems. The BEM consists in a mathematical modeling, for a numerical solution of a system of integral equations, and in their cores may appear singularities. This paper presents the Classical and Hypersingular formulation of the Boundary Element Method for dimensional elastostatic problems with smooth boundary geometry. The improper integrals arising from the singularities of the core in the hypersingular formulation are treated by Hadamard finite parts. In the discretization process two types of interpolation are used, one traditional and the other special. Traditional interpolation is used in all bondary elements that have no point , special interpolation ensures the continuity of the tangential derivative of displacements on the element that contains the point . To accomplish this, a theoretical mathematics study of related topics was performed. The hypersingular formulation developed in this work was implemented through the Intel Visual Fortran compiler. Some problems were analyzed and the obtained results were compared with those of analytical solution or through the Finite Element Method. The results achieved were satisfactory validating the proposed formulation / O Método dos Elementos de Contorno (MEC) vem sendo empregado com sucesso na análise de diversos problemas de engenharia. O MEC consisti em uma modelagem matemática, para resolução numérica de um sistema de equações integrais, e que em seus núcleos podem aparecer singularidades. Nesse trabalho apresenta a formulação Clássica e Hipersingular do Método dos Elementos de Contorno para problemas de elastostática bidimensional com geometria de contornos não suaves. As integrais impróprias que surgem da singularidade do núcleo na formulação hipersingular são tratados por partes finitas de Hadamard. No processo de discretização utiliza-se de dois tipos de interpolação, uma tradicional e outra especial. A interpolação tradicional é utilizada em todos os elementos de contorno que não tem o ponto , a interpolação especial garante a continuidade da derivada tangencial dos deslocamentos no elemento que contém o ponto . Para a realização deste, foi realizado um estudo teórico-matemático dos tópicos afins. Implementou-se a formulação hipersingular desenvolvidas no trabalho através do compilador Intel Visual FORTRAN. Foram analisados alguns problemas e os resultados obtidos comparados àqueles de solução analítica ou através do Método dos Elementos Finitos. Os resultados alcançados mostraram-se satisfatórios validando a formulação proposta.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/3159 |
| Date | 31 July 2013 |
| Creators | Santos, Claudia Gomes de Oliveira |
| Contributors | Prado, Ademir Aparecido, Prado, Ademir Aparecido, Almeida, Sylvia Regina Mesquita de, Ferreira, Walnório Graça |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (EEC), UFG, Brasil, Escola de Engenharia Civil - EEC (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 6915322422128222104, 600, 600, 600, 600, 724087251626315585, 7962414133013518621, 2075167498588264571, AGOSTINHO, P. C. P. Associação de chapas através da combinação dos métodos dos elementos de contorno e finitos considerando enrijecedores e crack coesivo. 1998. 128 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 1998. BARBIRATO, J. C. C. Método dos elementos de contorno com a reciprocidade dual para a análise transiente tridimensional da mecânica do fraturamento. 1999. 270 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 1999. BECKER, A.A. The Boundary Element Method in Engineering – A Complete Course. Pennsylvania State University: Mcgraw-Hill. 1992. BREBBIA, C. A. The boundary element method for engineers. London. Petench Press, 1978. BREBBIA, C. A.; DOMINGUES, J. Boundary Elements: An Introductory Course.2 ed. Boston: Computational Mechanics Publication e McGraw-Hill Book Company, 1992. 293 p. BREBBIA, C. A.; TELLES, J. C. F.; WROBEL, L. C. Boundary Element Techiniques - Theory and Applications in Engineering. Heidelberg: Spreinger-Berlag, 1984. 465 p. CHAVES, A. P. Estudo e implementação das equações integrais de contorno para problemas tridimensionais de elasticidade. 2003. 142 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2003. CHAN, Y. S. et al. Finite Part Integrals and Hypersingular Kernels. A Supplement, Advandes in Dynamical Systems, v. 14, p. 264-269, 2007. CHEN, J. T; HONG, H. K. Review of dual boundary element methods with emphasis on hypersingular integrals and divergent series. Applied Mechanics Reviews, v. 52, n. 1, p. 17-33, 1999. CHOU, P. C.; PAGANO, N. J. Elasticity-Tensor, dyadic and engineering approaches. New York: Dover Publications, 1967. CLEMENTS, D. L.; JONES, O. A. C.The boundary integral equation method for the solution of a class of problems in anisotropic elasticity. Journal Australian Mathematic Society, (Série B), v. 22, p. 394-407, 1981. CODA, H. B.; SOUZA, V. J. B. Algoritmo de integração eficientes para o método dos elementos de contorno tridimensional. Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v.26, p. 97-130, 2005. D0078E13: Formulação Hipersingular do MEC para a solução de Problemas Bidimensionais de ... 93 C.G.O.SANTOS Capítulo 8 CORDARO, P.; KAWANO, A. O Delta de Dirac: uma introdução para engenharia. 1.ed. São Paulo: Livraria da Física, 2002. 88p. COSTALONGA, F. Formulação com dupla reciprocidade hipersingulsar do método dos elementos de contorno aplicada aos problemas difusivo-advectivos. 2011. 220f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Tecnológico, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2011. CRUSE, T. A. Numerical solutions in three dimensional elastostactis. International Journal of Solids and Structures, v.5, p.1259-1274, 1969. CRUSE, T. A. Mathematical Foundations of the Boundary Integral Equation Method in Solid Mechanics.Report. Report. AFOSR-TR-77-1002, Pratt and Whitney Aircraft Group, 1977. DOMINGUES, J.; ARIZA, M. P.; GALLEGO, R. Flux and traction boundary elements without hypersingular or strongly singular integrals. International Journal for Numerical Methods in Engineering, v.48, p. 111-135, 2000. FERNANDES, L. H. S. Formulação Dual do Método dos Elementos de Contorno Anisotrópico. 2012. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2012. GAO, X-W. Evaluation for regular and singular domain integrals with bondary-only discretization: theory an Fortran code. Journal of Computational and Applied Mathematics, Antwerp, v. 175, p. 265-290, 2005. GUIGGIANI, M.; KRISHNASAMY, G.; RUDOLPHI, T. J.; RIZZO, F. J. A general algorithm for numerical solution of hypersingular boundary integral equations. Journal of Applied Mechanics, v. 59, n.3, p. 604-614, 1992. GUIGGIANI, M. Hypersingular boundary integral equation have an additional free term. Computational Mechanics, v. 16, p. 245-248, 1995. GUIGGIANI, M.; GIGANTE, A. A general algorithm for multidimensional Cauchy principal value integrals in the boundary element method. Journal of Applied Mechanics, v. 57, n.4, p. 906-915, 1990. HUANG, Q. P.; CRUSE, T. A. On the nonsingular traction-BIE in elasticity. International Journal for Numerical Methods in Engineering, v.37, p. 2041-2072, 1994. JASWON, M. A. Integral equation methods in potential theory I. Proceedings of the Royal Society A, London, p.23-32, 1963. KZAM, A. K. L. Formulação dual em mecânica da fratura utilizando elementos de contorno curvos de ordem qualquer. 2009. 202 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2009. KZAM, A. K. L.; CODA, H. B. Regularização das integrais singulares do método dos elementos de contorno utilizando subtração de singularidade. Asociación Argentina de Mecánica Computacional, Buenos Aires, v. 29, p. 1081-1103, 2010. D0078E13: Formulação Hipersingular do MEC para a solução de Problemas Bidimensionais de ... 94 C.G.O.SANTOS Capítulo 8 LIMA Jr., E. T. L. Formulação do Método dos Elemento de Contorno para Análise de Cascas Abatidas. 2006. 96 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2006. LOVON, O. B. R, Formulação h-adaptativa do método dos elementos de contorno para elasticidade bidimensional com ênfase na propagação da fratura. 2006. 134 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2006. MANSUR, W. J.; AZEVEDO, J. P. S.; HUACASI, W. A novel hypersingular BEM formulation for three-dimensional potencial problems. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. XXV, p.364-372, 2003. MARTIN, P. A.; RIZZO, F. J. Hypersingular integrals: How smooth must density be? International Journal for Numerical Methods in Engineering, v.39, p. 687-704, 1996. MARTIN, P. A.; RIZZO, F. J.; CRUSE, T. A. Smoothness-relaxations strategies for singular and hypersingular integral equations. International Journal for Numerical Methods in Engineering, v.42, p. 885-906, 1998. MUKHERJEE, S, Regularization of hypersingular boundary integral equations: a new approach for axisymmetric elasticity. Engineering Analysis with Boundary Elements, v.26, p. 839-844, 2002. OLIVEIRA, H. L.; LEONEL, E. D. Utilização de Equações Integrais Hipersingulares Na Análise de Problemas Elásticos com Múltiplos Domínios. Anais do X Simpósio de Mecânica Computacional, Belo Horizonte, 2012. PLINIOR JR, P. F.; AZEVEDO, J. P. S.; MANSUR, J. W. Obtenção do campo de velocidades em escoamentos potenciais por uma formulação hiper-singular do método dos elementos de contorno. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 5, n.1, p. 5-13, 2000. PRADO, A. A. Uma formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para problemas bidimensionais. 1991. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola Engenharia COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, 1991. PRADO, A. A.; TELLES, J. C. F. Uma formulação Hipersingular do Método dos Elementos de Contorno para Problemas Bidimensionais de Pontencial. Seminário Mineiro de Mecânica Computacional, Belo Horizonte, v.10, p. 295-303, 1991. PRADO, A. A. Uma alternativa com elementos contínuos para o MEC hipersingular aplicado a problemas de potencia. 1998. 92 f. Tese (Doutorado em Ciências em Engenharia Civil) - Escola Engenharia COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, 1998. RIBEIRO, T. S. A. Algoritmos não-singulares do método dos elementos de contorno para problemas bidimensionais de elasticidade. 2003. 129 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2003. RIZZO, F. J.; SHIPPY, D. J.The boundary integral equation method with application to certain stress concentration problems in elasticity. Journal Australian Mathematic Society, (Series B) , v. 22, p. 381-393, 1981. D0078E13: Formulação Hipersingular do MEC para a solução de Problemas Bidimensionais de ... 95 C.G.O.SANTOS Capítulo 8 RIZZO, F. J.; SHIPPY, D. J.; REZAYAT, M. A unified boundary integral equation method for a class of second order elliptic boundary value problems. Journal Australian Mathematic Society, (Series B), p. 01-17, 1984. ROCHA, F. S. Análise de descontinuidade pelo métodos dos elementos de contorno.1988. 234 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 1988. SCUCIATO, R. F. Estudo teórico e implementação computacional do método de elementos de contorno aplicado a problemas elastostáticos lineares bidimensionais. 2007. 191 f. Dissertação (Mestrado em Métodos Numéricos em Engenharia) - Setor de Tecnologia, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2007. SOUZA, C. P. G. Análise de alta precisão em modelos tridimensionais de elementos de contorno utilizando técnicas avançadas de integração numérica. 2007. 158 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Escola Politécnica, Universidade São Paulo, São Paulo, 2007. SYMM, G. T. Integral equation methods in potential theory, II. Proceedings of the Royal Society A, London, p. 33-46, 1963. TIMOSHENKO, S. P.; GOODIER, J. N. Teoria da Elasticidade. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois S. A, 1980. 545 p. VICENTINI, D. F. Formulação do método dos elementos de contorno para análise de fratura. 2006. 121 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2006. VILLAÇA, S. F.; GARCIA, L. F. T. Introdução a teoria da Elasticidade. 3. ed. Rio de Janeiro: COPPE, 1996. 247 p. WUTZOW, W. W. Formulação do método dos elementos de contorno para análise de chapas com enrijecedores. 2003. 140 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade São Paulo, São Carlos, 2003. ZHANG, Y.; GU, Y.; ZHENG, Bin.The evaluation of nearly singular integrals in the direct regularized boundary element method.Wseas Transactions on Computers,v.9, 634-643, 2010. |
Page generated in 0.004 seconds