Título: | AVANÇOS EM ALGORITMOS DE INTEGRAÇÃO IMPLÍCITA PARA PLASTICIDADE COM MÚLTIPLAS SUPERFÍCIES | ||||||||||||
Autor: |
RAFAEL OTAVIO ALVES ABREU |
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Colaborador(es): |
DEANE DE MESQUITA ROEHL - Orientador ELEAZAR CRISTIAN MEJIA SANCHEZ - Coorientador |
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Catalogação: | 04/DEZ/2023 | Língua(s): | INGLÊS - ESTADOS UNIDOS |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TESE | ||||||||||
Notas: |
[pt] Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio. [en] All data contained in the documents are the sole responsibility of the authors. The data used in the descriptions of the documents are in conformity with the systems of the administration of PUC-Rio. |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=65316&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=65316&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.65316 | ||||||||||||
Resumo: | |||||||||||||
A representação matemática de comportamentos complexos em materiais
exige formulações constitutivas sofisticada, como é o caso de modelos com
múltiplas superfícies de plastificação. Assim, um modelo elastoplástico complexo
demanda um procedimento robusto de integração das equações de evolução
plástica. O desenvolvimento de esquemas de integração para modelos de
plasticidade é um tópico de pesquisa importante, já que estes estão diretamente
ligados à acurácia e eficiência de simulações numéricas de materiais como metais,
concretos, solos e rochas. O desempenho da solução de elementos finitos é
diretamente afetado pelas características de convergência do procedimento de
atualização de estados. Dessa forma, este trabalho explora a implementação de
modelos constitutivos complexos, focando em modelos genéricos com múltiplas
superfícies de plastificação. Este estudo formula e avalia algoritmos de atualização
de estado que formam uma estrutura robusta para a simulação de materiais regidos
por múltiplas superfícies de plastificação. Algoritmos de integração implícita são
desenvolvidos com ênfase na obtenção de robustez, abrangência e flexibilidade para
lidar eficazmente com aplicações complexas de plasticidade. Os algoritmos de
atualização de estado, baseados no método de Euler implícito e nos métodos de
Newton-Raphson e Newton-Krylov, são formulados utilizando estratégias de busca
unidimensional para melhorar suas características de convergência. Além disso, é
implementado um esquema de subincrementação para proporcionar mais robustez
ao procedimento de atualização de estado. A flexibilidade dos algoritmos é
explorada, considerando várias condições de tensão, como os estados plano de
tensões e plano de deformações, num esquema de integração único e versátil. Neste
cenário, a robustez e o desempenho dos algoritmos são avaliados através de
aplicações clássicas de elementos finitos. Além disso, o cenário desenvolvido no
contexto de modelos com múltiplas superfícies de plastificação é aplicado para
formular um modelo elastoplástico com dano acoplado, que é avaliado através de
ensaios experimentais em estruturas de concreto. Os resultados obtidos evidenciam
a eficácia dos algoritmos de atualização de estado propostos na integração de
equações de modelos com múltiplas superfícies de plastificação e a sua capacidade
para lidar com problemas desafiadores de elementos finitos.
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