Uma estratégia global local para materiais compósitos utilizando o método dos elementos finitos generalizados

Gelson de Sousa Alves¹; Francisco Evangelista Junior¹

¹ Universidade de Brasília

doi:10.20906/CPS/CILAMCE2015-0754

Resumo

Este artigo tem como objetivo implementar formulações não convencionais do método dos elementos finitos (MEF) aplicado à análise estrutural em regime elástico linear, especificamente, ao método dos elementos finitos generalizados (MEFG) em uma estratégia global local. Essa estratégia consiste na resolução de um problema global inicial com malha grosseira e sua solução funcionará como condições de contorno para resolução de um problema em escala local com malha refinada de elementos finitos a fim de melhorar a aproximação dos problemas de valor de contorno devido a diferentes interfaces de materiais compósitos, como em chapas e vigas compósitas heterogêneas. As soluções dos problemas locais são utilizadas como enriquecimentos do problema global inicial e, também, ao mesmo problema inicial, a adição de funções de enriquecimento de interface, de modo que a malha de elementos não esteja em conformidade com o contorno dos diferentes materiais. Assim, novamente, o problema foi resolvido de uma maneira precisa e com um pequeno aumento no número de graus de liberdade. Essa estratégia permitiu solucionar modelos locais com malhas suficientes refinadas sem, contudo, aumentar o custo computacional da solução global. Finalmente os resultados foram comparados com soluções simuladas pelo MEF, mostrando a eficiência do método proposto.

Palavras-chave: MEF; MEFG; Materiais compósitos; Interface