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Previous issue date: 2015-08-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work deals with a proposed numerical modeling of mechanical behavior in brittle heterogeneous
materials, such as concrete. For this propose, a two-dimensional meso-scale model is presented. The
material is considered as a three-phase material consisting of interface zone, matrix and inclusions – each
constituent modeled by an appropriate constitutive model. The Representative Volume Element (RVE)
consists of inclusions idealized as circular shapes randomly placed into the RVE. The interface zone is
modeled by means of cohesive contact finite elements the inclusions are considered as linear elastic media
and matrix region is considered as elastoplastic material. The main goal here is to show that simple
constitutive modeling of the microstructure can be employed with a computational homogenization-based
approach as an alternative to complex macroscopic constitutive models for the mechanical behavior of the
heterogeneous materials using a finite element procedure within a purely kinematical multi-scale
framework. A set of numerical examples, involving the microcracking and plasticity processes, is provided
in order to illustrate the qualitative performance of the proposed modeling. / Este trabalho apresenta uma proposta para a modelagem numérica do comportamento mecânico da
microestrutura de materiais heterogêneos e frágeis, tal como o concreto. Para este fim, apresenta-se um
modelo 2D de escala mesoscópica. O material é considerado como composto por três fases consistindo de
zona de interface, matriz e inclusões, onde cada constituinte é modelado adequadamente. O Elemento de
Volume Representativo (EVR) consiste de inclusões idealizadas de forma circular aleatoriamente
dispostas no EVR. A zona de interface é modelada por meio de elementos finitos coesivos e de contato e
as inclusões são modeladas como meio elástico linear. Já a matriz é considerada como material
elastoplástico. O principal objetivo é mostrar que modelos constitutivos simples empregados na
microestrutura em conjunto com uma formulação baseada numa homogeneização computacional são
uma alternativa aos modelos constitutivos macroscópicos complexos para o comportamento mecânico de
materiais heterogêneos usando um procedimento baseado no Método dos Elementos Finitos no âmbito de
uma teoria Multiescala. Uma série de exemplos envolvendo processos de microfissuração e plasticidade
é apresentada de modo a ilustrar qualitativamente a performance da modelagem proposta.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/5082 |
| Date | 19 August 2015 |
| Creators | Borges, Dannilo Carvalho |
| Contributors | Pituba, José Júlio de Cerqueira, Pituba, José Júlio de Cerqueira, Almeida, Sylvia Regina Mesquita de, Marques , Severino Pereira Cavalcanti |
| 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 | Portuguese |
| 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 |
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