MODELAGEM DO ESCOAMENTO TRIDIMENSIONAL DO CONCRETO FRESCO UTILIZANDO O MÉTODO MOVING PARTICLE SEMI-IMPLICIT
Fabio Kenji Motezuki1; Gabriel Henrique de Souza Ribeiro1; Fernando Akira Kurokawa1; Liang-Yee Cheng1
1 Escola Politécnica da USP
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2015-0659
Resumo
A simulação numérica de fluídos não newtonianos é recorrente em aplicações da engenharia, sendo um exemplo da construção civil o escoamento de concreto fresco na etapa de preenchimento das formas. Neste trabalho investiga-se o comportamento do concreto, que por simplicidade foi considerado um fluido não-newtoniano homogêneo. Utiliza-se uma abordagem baseada no método Moving Particle Semi-Implicit (MPS) que é um método lagrangeano que discretiza o espaço por meio de partículas com aplicação em escoamentos com geometrias complexas, grandes deformações, fragmentações e junção de superfícies livres. Neste método as equações governantes de meios contínuos são resolvidas substituindo os operadores diferenciais por operadores algébricos derivados, baseado num modelo de interação entre partículas. Para a modelagem do termo viscoso foram utilizados modelos constitutivos relacionando a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação. Casos de validação de dam-break com Carbopol 940 são estudados, assim como um teste de slump. Os resultados das simulações são comparados com resultados experimentais, analíticos e numéricos encontrados na literatura.
Palavras-chave: Método de partículas; Fluidos não newtonianos; Simulação numérica; Concreto fresco