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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2017.tde-06122017-160241
Document
Author
Full name
João Carlos Cordeiro Barbirato
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 1999
Supervisor
Committee
Venturini, Wilson Sérgio (President)
Barcellos, Clovis Sperb de
Coda, Humberto Breves
Laier, José Elias
Telles, José Claudio de Faria
Title in Portuguese
Método dos Elementos de Contorno com a Reciprocidade Dual para a análise transiente tridimensional da mecânica do fraturamento
Keywords in Portuguese
Fratura dinâmica
Método da Reciprocidade Dual
Método dos Elementos de Contorno
Abstract in Portuguese
O presente trabalho desenvolve uma formulação do Método dos Elementos de Contorno para análise de problemas tridimensionais de fraturamento no regime transiente. Utilizam-se as soluções fundamentais da elastostática para obter a matriz de massa, empregando-se o Método da Reciprocidade Dual e a discretização do domínio por células tridimensionais. Para a integração no tempo são utilizados os algoritmos de Newmark e Houbolt. O fenômeno do fraturamento é abordado através da consideração de um campo de tensões iniciais, introduzindo-se o conceito de dipolos de tensão. Os tensores desenvolvidos que se relacionam aos dipolos, derivados das soluções fundamentais, são também apresentados. É utilizado o modelo de fratura coesiva. O contorno é discretizado utilizando-se elementos triangulares planos com aproximação linear, e elementos constantes para a superfície fictícia de fraturamento. São feitas várias aplicações cujos resultados obtidos confirmam a importância e a adequação da formulação apresentada para os problemas propostos.
Title in English
Boundary Element Method for three-dimensional transient analysis of fracture mechanics using Dual Reciprocity Method
Keywords in English
Boundary Element Method
Dual Reciprocity Method
Dynamic fracture
Abstract in English
This work presents a Boundary Element Method (BEM) formulation for analysis of three-dimensional fracture mechanics transient problems. Elastostatics fundamental solutions are considered in order to obtain the mass matrix, using both Dual Reciprocity Method and three-dimensional cell discretization. Newmark and Houbolt algorithms are employed to evaluate the time integrals. The fracture effects are captured by using dipoles of stresses, derived from an initial stress field. The tensors related to those dipoles, developed in the present work, are presented. The cohesive crack is the adopted model. Body boundary is discretized though linear flat triangular elements and the fracture surfaces are approximated by constant flat triangular elements. Some applications are processed to show the efficiency of presented BEM formulations.
 
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Publishing Date
2017-12-06
 
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