Título
[en] COMPUTATIONAL MODELING OF SHEAR BANDS IN PLUG SCALE
Título
[pt] MODELAGEM COMPUTACIONAL DE BANDAS DE CISALHAMENTO EM ESCALA DE PLUGUE
Autor
[pt] RENAN STROLIGO BESSA DE LIMA
Vocabulário
[pt] TECNICAS DE REGULARIZACAO
Vocabulário
[pt] MATERIAIS ELASTOPLASTICOS
Vocabulário
[pt] BANDAS DE CISALHAMENTO
Vocabulário
[pt] AMOLECIMENTO
Vocabulário
[en] REGULARIZATION TECHNIQUES
Vocabulário
[en] ELASTOPLASTIC MATERIALS
Vocabulário
[en] SHEAR BANDS
Vocabulário
[en] SOFTENING
Resumo
[pt] Bandas de cisalhamento ocorrem quando há a localização de deformações inelásticas provenientes de esforços cisalhantes em regiões estreitas de um material. Estas estruturas podem influenciar diretamente nas propriedades dos materiais, além de afetar sua integridade e contribuir para o início de falhas estruturais. Este trabalho apresenta uma metodologia para a caracterização das bandas de cisalhamento na rocha carbonática Indiana Limestone por meio de modelagens numéricas utilizando o método dos elementos finitos (MEF). Ao modelar o fenômeno de localização de deformações, o MEF apresenta algumas limitações como perda da elipticidade das equações governantes, produzindo problemas de convergência e resultados dependentes da discretização de malha. Algumas alternativas para superar estes inconvenientes são apresentadas e discutidas, com especial enfase dada à técnica de regularização viscosa utilizada nas modelagens numericas de ensaios biaxiais e triaxiais. Estudos parametricos e de sensibilidade foram conduzidos para identificar o impacto das propriedades mecânicas na ocorrencia das bandas de cisalhamento. Os resultados mostraram que as propriedades de resistência, o uso de leis de fluxo não associadas e o amolecimento por deformação são os fatores que mais influenciam na iniciação e desenvolvimento das bandas de cisalhamento.
Resumo
[en] Shear bands occur when inelastic shear deformation localize in narrow regions of the material. These structures can directly influence the properties of materials, in addition to affecting their integrity and contributing to the initiation of structural failures. This study presents a methodology for the characterization of shear bands in Indiana Limestone carbonate rock through numerical modeling using the finite element method (FEM). As it is known, the numerical modeling of strain localization phenomena using FEM has some drawbacks, such as loss of ellipticity of the governing equations, triggering convergence problems and results dependent on the mesh discretization. Some alternatives to overcome these problems are presented and discussed, giving a special emphasis to the viscous regularization technique used in the numerical modeling of biaxial and triaxial tests. Parametric and sensitivity studies were performed to identify the impact of the mechanical properties on the occurrence of shear bands. The results showed that strength properties, non associative flow rules and strain-softening are the factors with larger influence on the initiation and development of shear bands.
Orientador(es)
DEANE DE MESQUITA ROEHL
Coorientador(es)
ROBERTO JUAN QUEVEDO QUISPE
Banca
DEANE DE MESQUITA ROEHL
Banca
MARIA FERNANDA FIGUEIREDO DE OLIVEIRA
Banca
ROBERTO JUAN QUEVEDO QUISPE
Banca
ANDERSON MORAES
Banca
LUIZ CARLOS WROBEL
Catalogação
2021-10-05
Apresentação
2021-08-05
Tipo
[pt] TEXTO
Formato
application/pdf
Idioma(s)
PORTUGUÊS
Referência [pt]
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=55207@1
Referência [en]
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=55207@2
Referência DOI
https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.55207
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