[pt] Apresenta-se neste trabalho uma revisão bibliográfica sobre o método dos
elementos finitos estendidos (XFEM), que é um método amplamente utilizado para
estudos de mecânica da fratura. Ele pode ser visto como um método eficiente para
esse tipo de problema, tendo em vista que o remalhamento não é necessário durante
o processo de propagação da trinca, e o grande diferencial do método dos elementos
finitos estendidos é a presença das funções Heaviside e assintótica nos elementos
do domínio da trinca. Outro método para resolução de problemas de mecânica da
fratura é o método dos elementos de contorno dual (MECD), que consiste em definir
o domínio da estrutura através de um contorno. Visando o incentivo a futuros
trabalhos nesta linha de pesquisa, foi elaborado um capítulo apontando os principais
detalhes da modelagem de um problema de mecânica da fratura no software
Abaqus. Após isto, foram feitas seis análises em XFEM para dois casos distintos,
resolvidos anteriormente por Portela et al (1993) pelo MECD. Para o primeiro caso
foram feitas duas modelagens de uma chapa quadrada com uma trinca horizontal
localizada na lateral esquerda, o outro conjunto de modelagens foi aplicado a uma
placa em forma de crucifixo com uma trinca na diagonal. Nas análises foi percebido
que há uma variação entre os caminhos da propagação da trinca a depender do
carregamento externo aplicado. Com o objetivo de comparar os dois métodos,
XFEM e MECD, foi analisado os caminhos de propagação obtidos nas simulações,
identificando assim a semelhança entre os resultados. / [en] This work presents a literature review on the extended finite element method
(XFEM), which is a widely used method for fracture mechanics studies. It can be
seen as an efficient method for this type of problem, considering that remeshing is
not necessary during the crack propagation process, and the great differential of the
extended finite element method is the presence of the Heaviside and asymptotic
functions in the crack domain elements. Another method for solving fracture
mechanics problems is the dual boundary element method (DBEM), which consists
of defining the domain of the structure through a boundary. Aiming to encourage
future works in this line of research, a chapter was prepared pointing out the main
details of the modeling of a fracture mechanics problem in the Abaqus software.
After that, six analyzes were performed in XFEM for two different cases, previously
solved by Portela et al (1993) by DBEM. For the first case, two models were made
of a square plate with a horizontal crack located on the left side, the other set of
modeling was applied to a crucifix-shaped plate with a diagonal crack. In the
analyzes it was noticed that there is a variation between the crack propagation paths
depending on the applied external load. In order to compare the two methods,
XFEM and DBEM, the propagation paths obtained in the simulations were
analyzed, thus identifying the similarity between the results.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:61140 |
| Date | 08 November 2022 |
| Creators | FELIPE ALVES BACELAR |
| Contributors | LUIZ CARLOS WROBEL |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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