Modelagem numérica do processo de fissuração no CRFA através de elementos finitos com descontinuidade incorporada (2023)
- Authors:
- Autor USP: VASCONCELOS, BRUNO TOLEDO DE - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PEF
- Subjects: CONCRETO REFORÇADO COM FIBRAS; AÇO; ANÁLISE NUMÉRICA; ESTRUTURAS
- Language: Português
- Abstract: Neste trabalho é proposta uma abordagem eficaz do ponto de vista computacional, buscando representar a propagação de fissuras em elementos de concreto simples e concreto reforçado com fibras de aço (CRFA). A Aproximação Contínua de Descontinuidades Fortes (ACDF) é aplicada utilizando um enriquecimento elementar (E-FEM) para simular a propagação de fissuras na matriz de concreto. As fibras de aço são representadas por elementos finitos unidimensionais com dois nós (elementos de treliça), cujo comportamento é descrito por um modelo constitutivo elastoplástico unidimensional. As fibras são posicionadas considerando um efeito parede, através de uma distribuição randômica uniforme e isotrópica. O aço e o concreto são discretizados em malhas de elementos finitos independentes. Em seguida, elementos finitos de acoplamento (EFA) são inseridos para realizar as conexões entre os elementos de aço e concreto, cuja interação é descrita através de um modelo constitutivo de dano contínuo apropriado. As fissuras na matriz de concreto são modeladas com base em um modelo de dano contínuo à tração, o qual é integrado através de um esquema implícito-explícito (Impl-Ex), para evitar problemas de convergência. A propagação das fissuras através dos elementos de concreto é feita por meio de um algoritmo de propagação local de fissuras. Análises numéricas são realizadas para comprovar a viabilidade da metodologia. Primeiramente, são analisadas estruturas de concreto simples, buscando investigar a influência dos parâmetros adotados para a matriz de concreto e para o modelo constitutivo utilizado na representação das regiões de falha. Sequencialmente, alguns exemplos são avaliados com a adição de fibras de aço nas regiões de falha, a fim de verificar a influência desses reforços no comportamento mecânico do compósito. Os resultadosdemonstram que a metodologia proposta é promissora e consegue descrever apropriadamente a propagação de fissuras em estruturas de CRFA.
- Imprenta:
- Data da defesa: 28.06.2023
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ABNT
VASCONCELOS, Bruno Toledo de. Modelagem numérica do processo de fissuração no CRFA através de elementos finitos com descontinuidade incorporada. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-03012024-091145/pt-br.php. Acesso em: 01 jun. 2024. -
APA
Vasconcelos, B. T. de. (2023). Modelagem numérica do processo de fissuração no CRFA através de elementos finitos com descontinuidade incorporada (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-03012024-091145/pt-br.php -
NLM
Vasconcelos BT de. Modelagem numérica do processo de fissuração no CRFA através de elementos finitos com descontinuidade incorporada [Internet]. 2023 ;[citado 2024 jun. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-03012024-091145/pt-br.php -
Vancouver
Vasconcelos BT de. Modelagem numérica do processo de fissuração no CRFA através de elementos finitos com descontinuidade incorporada [Internet]. 2023 ;[citado 2024 jun. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-03012024-091145/pt-br.php
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