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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.2009.tde-03032010-083004
Documento
Autor
Nombre completo
Aref Kalilo Lima Kzam
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Carlos, 2009
Director
Tribunal
Coda, Humberto Breves (Presidente)
Proença, Sergio Persival Baroncini
Sollero, Paulo
Título en portugués
Formulação dual em mecânica da fratura utilizando elementos de contorno curvos de ordem qualquer
Palabras clave en portugués
Elementos de ordem qualquer
Fator de intensidade de tensão
Mecânica da fratura
Método dos elementos de contorno
Resumen en portugués
Neste trabalho, apresenta-se a formulação do método dos elementos de contorno dual (MECD) aplicada a análise de problemas da Mecânica da Fratura Elástica Linear (MFEL). O objetivo da pesquisa consiste em avaliar o fator de intensidade de tensão (FIT) de sólidos bidimensionais fraturados, por meio de três técnicas distintas, quais são: a técnica da correlação dos deslocamentos, a técnica com base no estado de tensão na extremidade da fratura e a técnica da integral. As análises são realizadas utilizando o código computacional desenvolvido durante a pesquisa, que incorpora as formulações diretas em deslocamento e em força de superfície, do método dos elementos de contorno (MEC), com destaque para a utilização dos elementos de contorno curvos de ordem qualquer. No MECD as equações integrais singulares do tipo O('R POT.-1') e O('R POT.-2') são avaliadas satisfatoriamente com o Método da Subtração de Singularidade (MSS). Dessas integrais resultam termos analíticos, os quais são avaliados por meio do Valor Principal de Cauchy (VPC) e da Parte Finita de Hadamard (PFH). Compara-se o código desenvolvido com as soluções analíticas encontradas na literatura inclusive na análise de sólidos com fraturas predefinidas e para a avaliação do FIT, que produziram bons resultados.
Título en inglés
Dual boundary element formulation in fracture mechanics using curved element of any order
Palabras clave en inglés
Any order elements
Boundary element method
Fracture mechanics
Stress intensity factor
Resumen en inglés
This work presents the dual boundary element formulation applied to linear crack problem. The goal of this research is the evaluation of stress intensity factor for two-dimensional crack problem using three different techniques, which are: the technique of correlation of displacements, the technique based on the state of tension at the crack tip and J integral. The analysis is performed using the computational code developed during the research, which incorporates the direct formulations related to displacement and traction boundary element equation. A greater emphasis is given to the use of curved boundary element of any order. In the dual boundary element method the singular integral equations with singular others O('R POT.-1') and O('R POT.-2') are assessed satisfactorily with the application of the singularity subtraction method. The results of these singular integrals are evaluated by the Cauchy Principal Value and the Hadamard Finite Part. The code developed is compared with the analytical solutions found in the literature including the analysis of solids with fractures default and evaluation of stress intensity factor, which produced good results.
 
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Fecha de Publicación
2010-03-31
 
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