Estudo da fratura e da propagação de ondas em um meio sólido utilizando o método dos elementos discretos composto por barras no ambiente Abaqus

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Silva, Guilherme Schumacher da
• Orientador(a): Kosteski, Luis Eduardo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
• Programa de Pós-Graduação: Mestrado Acadêmico em Engenharia
• Departamento: Campus Alegrete
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Engenharia elétrica; Método dos elementos finitos; Guia de ondas; Electrical engineering; Finite element method
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/3968

Avaliações de estruturas em situação de ruptura por meios numéricos é sempre uma opção viável em termos de custo. Dito isso o presente trabalho tem como objetivo aplicar dois modelos numéricos em uma forma híbrida para estudar a emissão acústica de um guia de ondas nos modos da fratura, utilizando-se como ambiente de trabalho o pacote comercial Abaqus. Aplica-se o método dos elementos discretos formado por barras (LDEM) implementado no Abaqus para a representação da parcela susceptível a ruptura e utiliza-se o método dos elementos finitos (FEM) na representação do contínuo. O estudo é feito simulando a emissão acústica de um guia de ondas proveniente da ruptura induzida de uma região debilitada. A configuração de contorno é feita assegurando-se uma ruptura nos três modos fundamentais da mecânica da fratura. Os resultados são avaliados através da utilização da metodologia de análise de superfície em multicanais (MASW) e plotam-se os perfis de dispersão através da transformada dupla de Fourier (2DFFT). Para cada modo da mecânica da fratura comparam-se as transformadas duplas de Fourier dos sinais com o as curvas de dispersão da geometria, as quais já foram previamente definidas para os modos fundamentais de propagação. Os resultados em Modo I da mecânica da fratura excitam puramente os modos longitudinais, em modo II os sinais não apresentam excitações dos modos propagadores, assemelhando a emissão a fenômenos de ruídos brancos. Na análise em modo III tem-se a excitação de três modos fundamentais distintos, sendo eles, o flexural, torcional e longitudinal. Do trabalho conclui-se que as emissões nos modos da mecânica da fratura apresentam padrões de dispersão que podem ser determinados e usados como uma ferramenta de monitoramento e avaliação da integridade da estrutura aumentando a margem de segurança com relação a falha.