Banca de DEFESA: DANILO MENEZES SANTOS
23/03/2021 14:42
A integridade estrutural encontra-se diretamente influenciada pelas características dos materiais constituintes da estrutura. Materiais com comportamentos não lineares como o concreto, aço e geomateriais, possuem em sua fase de amolecimento uma tendência ao surgimento de pequenas regiões com alta concentração de deformações totais, plásticas e de dano. Esse fenômeno, por vezes, não é previsto durante a etapa de dimensionamento e sua ocorrência, caracteriza um tipo especial de colapso conhecido como falha por localização de deformações. Em simulações numéricas, o fenômeno da localização de deformações está relacionado a perda de elipticidade da equação diferencial que governa o equilíbrio estático ou dinâmico local. A perda de elipticidade provoca em análises por elementos finitos, com modelos constitutivos baseados na Mecânica do Dano Clássico, o surgimento de infinitas soluções, o que acarreta em problemas mal colocado. Essa situação pode ser contornada ao se adotar critérios de regularização, baseados principalmente em modelos não locais e/ou gradientes. Recentemente, a abordagem conhecida como Mecânica do Dano Concentrada Expandida (MDCX) vêm obtendo resultados bastantes satisfatórios para a descrição do fenômeno de localização em elementos de chapas e placas. Assim como na Teoria do Dano Concentrado (TDC), a MDCX busca contornar perda de elipticidade das soluções através da introdução de novas variáveis cinemáticas ao problema de equilíbrio. Este trabalho trata-se de uma continuidade dos estudos já existentes relacionados a MDCX. É proposto aqui um elemento finito isoparamétrico quadrilateral, composto por 6 bandas de localização, sendo quatro localizadas em suas faces e duas internas, para análise de chapas submetidas a solicitação de modo I. O elemento proposto foi aplicado a um conjunto de exemplos obtendo unicidade de solução conforme ocorreu o refinamento de malha, além de obter zonas de ruptura coerentes com o esperado. Também foi observado que a MDCX é capaz de capturar o efeito de escala, fenômeno que é observado experimentalmente.
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