The virtual element method for wheel-rail contact problems (2021)
- Authors:
- Autor USP: MOHERDAUI, TIAGO FERNANDES - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PEF
- Subjects: MÉTODOS NUMÉRICOS; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; MECÂNICA DOS SÓLIDOS; FERROVIAS
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: O método dos elementos virtuais foi apresentado pela primeira vez em 2012, e desde então tem sido explorado em uma ampla gama de aplicações. O método consiste em uma generalização do método dos elementos finitos através de uma sistematização da construção dos espaços das funções interpoladoras para elementos de formatos poligonais genéricos. Estes espaços são deliberadamente construídos para conter um subespaço polinomial completo (que determina a ordem do elemento) e funções adicionais não-polinomiais. A definição do espaço é feita com base em um conjunto de graus de liberdade padronizado, de modo que a construção da forma fraca e matriz de rigidez associada é possível sem conhecimento direto das funções não-polinomiais. A utilização da projeção destas funções no subespaço polinomial e uma aproximação dos termos resultantes do resíduo desta projeção, são suficientes para garantir a consistência e estabilidade do método, respectivamente. Desta maneira o método se concretiza como uma versão mais versátil do método dos elementos finitos com relação à geometria dos elementos. Este trabalho busca prospectar este método como ferramenta para lidar com problemas de contato na interface roda-trilho. Isto é feito através de diversas aplicações em contextos de complexidade crescente, visando explorar suas características em comparação com o método dos elementos finitos. A primeira aplicação busca comparar as características de convergência dos métodos para um problema de um campo escalar. A segunda busca uma comparação dos métodos em um contexto de elasticidade linear plana. A terceira introduz o método Node-to-Segment de discretização de contato e faz uma comparação entre os métodos e com a solução analítica, para um problema de contato regido pela teoria de Hertz. Por fim, a quarta aplicação compara ambos osmétodos para um problema simples de contato roda-trilho.
- Imprenta:
- Data da defesa: 20.09.2021
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ABNT
MOHERDAUI, Tiago Fernandes. The virtual element method for wheel-rail contact problems. 2021. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-04032022-120650/. Acesso em: 11 maio 2024. -
APA
Moherdaui, T. F. (2021). The virtual element method for wheel-rail contact problems (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-04032022-120650/ -
NLM
Moherdaui TF. The virtual element method for wheel-rail contact problems [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 11 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-04032022-120650/ -
Vancouver
Moherdaui TF. The virtual element method for wheel-rail contact problems [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 11 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-04032022-120650/
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