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Análise numérica de efeitos termo-mecânicos em sólidos incluindo mudança de fase e situações de contato

Processo: 18/23957-2
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2019
Vigência (Término): 30 de abril de 2024
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
Pesquisador responsável:Rodolfo André Kuche Sanches
Beneficiário:Péricles Rafael Pavão Carvalho
Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):21/10316-1 - Implementação do método dos elementos finitos e partículas para solução numérica de problemas de interação fluido-estrutura com acoplamento térmico, BE.EP.DR
Assunto(s):Métodos numéricos   Análise numérica   Mudança de fase   Método dos elementos finitos   Viscoelasticidade
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Contato entre estruturas | Efeitos termo-mecânicos | Método dos elementos finitos e partículas | mudança de fase | Visco-elasto-plasticidade | Métodos Numéricos

Resumo

Tendo como motivação a simulação do comportamento de estruturas em altas temperaturas bem como a análise numérica de processos de fabricação de elementos estruturais com efeitos termo-mecânicos, este projeto propõe o estudo e desenvolvimento de modelos numéricos em descrição Lagrangeana para simulação de problemas termo-mecânicos com sólidos visco-elasto-plásticos, fluidos viscosos incompressíveis e mudanças de fase sólido-fluido, incluindo modelos de contato. Para tal, utiliza-se o método dos elementos finitos posicional, o qual emprega posições como parâmetros nodais ao invés de deslocamentos. Para que seja possível lidar com a magnitude de deformações distorcionais presentes na fase fluida, recorre-se à combinação do método de elementos finitos com método de partículas (Método dos Elementos Finitos e Partículas - MEFP), a qual já é utilizada para uma ampla gama de problemas de escoamentos com superfícies livres, interação fluido-estrutura e mecânica dos sólidos. Adota-se para o sólido um modelo constitutivo visco-elasto-plástico válido para o regime de grandes deformações e para o fluido o modelo Newtoniano incompressível. Partindo-se de técnicas de contato tipo nó-a-segmento com multiplicadores de Lagrange, propõe-se o desenvolvimento de modelos mais apurados considerando o caso 3D. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
CARVALHO, PERICLES R. P.; CODA, HUMBERTO B.; SANCHES, RODOLFO A. K.. A large strain thermodynamically-based viscoelastic-viscoplastic model with application to finite element analysis of polytetrafluoroethylene (PTFE). EUROPEAN JOURNAL OF MECHANICS A-SOLIDS, v. 97, p. 20-pg., . (18/23957-2)
CARVALHO, PERICLES R. P.; CODA, HUMBERTO B.; SANCHES, RODOLFO A. K.. Positional finite element formulation for two-dimensional analysis of elasto-plastic solids with contact applied to cold forming processes simulation. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 42, n. 5, . (18/23957-2)

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