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Estudo e implantação numérica da teoria de Biot para meios elastoplásticos e uso de estratégias de otimização para o processamento / Study and implementation of Biot s theory for media elastoplastic and use of optimization strategy for the processing

This work presents a strategy for the coupled poro-elasto-plastic formulation. The Finite Element Method (FEM) is used to solve the differential equations, interpolating displacement and pore pressure fields. This problem is solved fully coupled, based on an only one system of equations. The nonlinear problem is globally solved by the Newton-Raphson procedure, and the Closest Point algorithm is implemented for the returning map in the elasto-plastic models. Based on a computational module that has already been developed (PORO), which is written using C++ language and Object-Oriented Programming (OOP), this work expands this program creating new classes for different elasto-plastic constitutive models. The program is verified by classical examples in the literature such as the poro-elastic column and the problem of Schiffman. Some strategies for optimization the computational cost are presented, which use specialized math libraries (MKL) and code parallelization (OpenMP). / Este trabalho apresenta, discute e implementa a formulação poro-elastoplástica fortemente acoplada. A discretização espacial das equações diferenciais governantes é realizada através do Método dos Elementos Finitos (MEF), com interpolação do campo de deslocamento e da poropressão. O problema poro-mecânico é resolvido de forma totalmente acoplada, com base em um único sistema de equações. O método iterativo de Newton-Rhapson é empregado para a solução global do problema não linear, tendo ainda o algoritmo implícito iterativo Closest Point para a integração local das equações da plasticidade. Baseando-se em um programa computacional pré-existente denominado PORO, escrito na linguagem C++ e que utiliza o paradigma de Programação Orientada a Objetos (POO), faz-se a adaptação desse código através da criação de novas classes para permitir o uso de modelos constitutivos elastoplásticos e lei de fluxo associada no acoplamento poro-mecânico. Para verificação do programa são analisados problemas clássicos da literatura, a exemplo da coluna poro-elástica e o caso de Schiffman. Descrevem-se ainda algumas estratégias de otimização do custo computacional, implementando-se o uso de bibliotecas matemáticas (MKL) e paralelização do código (OpenMP).

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufal.br:riufal/406
Date03 May 2012
CreatorsCosta, Joseanderson Augusto de Caldas
ContributorsLages, Eduardo Nobre, http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782702P7&dataRevisao=null, Ramos, Viviane Carrilho Leão, http://lattes.cnpq.br/4090845129034533, Lima Junior, Eduardo Toledo de, http://lattes.cnpq.br/9620590212639569, Guimarães, Leonardo José do Nascimento, http://lattes.cnpq.br/3821425977868488
PublisherUniversidade Federal de Alagoas, BR, Estruturas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UFAL
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguagePortuguese
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Formatapplication/pdf
Sourcereponame:Repositório Institucional da UFAL, instname:Universidade Federal de Alagoas, instacron:UFAL
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
Relationbitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/406/1/Dissertacao_JoseandersonAugustoDeCaldasCosta_2012.pdf, bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/406/2/Dissertacao_JoseandersonAugustoDeCaldasCosta_2012.pdf.txt

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