Simulação numérica de problemas elastoplásticos usando o método dos elementos de contorno

Abstract

Na engenharia há muitos casos em que os mecanismos ou estruturas são submetidos a cargas múltiplas devido ao trabalho que realizam. Este trabalho pretende estudar os problemas elasto-plásticos, para casos bidimensionais, que decorrem dessas condições de trabalho. O método dos elementos de contorno oferece uma alternativa para este estudo. Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia para análise de problemas elastoplásticos planos em que serão usados códigos feitos em linguagem FORTRAN, e uma como plataforma de pós-processamento códigos escritos em linguagem PYTHON. Na formulação elastoplástica, os termos não lineares são considerados como forças de corpo. Estas forças de corpo introduzem integrais de área na formulação, o que exige a discretização do domínio. O domínio foi discretizado através de células quadrilaterais quadráticas de 8 nós. Para a discretização da geometria (contorno e domínio) dos casos de estudo, foi usado o programa GMSH, tanto com malha estruturada assim como malha não estruturada. A metodologia é testada através da análise de problemas disponíveis na literatura. Os resultados são comparados com soluções analíticas, quando disponíveis, e numéricas. Os resultados mostraram boa concordância com os resultados da literatura. A maior contribuição do trabalho foi a obtenção de uma fácil abordagem que permite a análise de problemas de elastoplasticidade de grande complexidade geométrica.