UMA NOVA TÉCNICA PARA ACOPLAMENTO DE MALHAS DE ELEMENTOS FINITOS NÃO CONFORMES: APLICAÇÃO A PROBLEMAS DE CONTATO

Autores

  • Marco Tosati State University of Sao Paulo
  • Osvaldo Luís Manzoli
  • Eduardo Alexandre Rodrigues

DOI:

https://doi.org/10.26512/ripe.v2i34.21808

Palavras-chave:

Elementos finitos de acoplamento. Malhas não conformes. Problemas de contato. Perda de aderência. Interpenetração de malhas.

Resumo

Este artigo apresenta a simulação de problemas de contato empregando uma nova técnica para acoplamento de malhas não conformes baseada no uso de elementos finitos de acoplamento. Através desta técnica, os subdomínios de um problema podem ser discretizados em elementos finitos de forma independente e a interação entre as suas faces comuns podem ser descritas através de um esquema de acoplamento não rígido, que permite a separação dessas faces quando submetidas à tração, ao mesmo tempo que evita a interpenetração das malhas independentes quando submetidas à compressão. Os resultados preliminares obtidos neste trabalho demostram que a representação da interação entre partes de um problema através deste método é bastante promissora.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

A. Pantano, R.C. Averill, A penalty-based finite element interface technology, Comput. Struct. 80 (22) (2002) 1725”“1748. http://dx.doi.org/10.1016/S0045-7949(02)00056-1.

A. Pantano, R.C. Averill, A penalty-based interface technology for coupling independently modeled 3D finite element meshes, Finite Elem. Anal. Des. 43 (4) (2007) 271”“286. http://dx.doi.org/10.1016/j.finel.2006.10.001.

A. Sellittoa, R. Borrelli, F. Caputo, A. Riccio, F. Scaramuzzino, Methodological approaches for kinematic coupling of non-matching finite element meshes, Procedia Eng. 10 (0) (2011) 421”“426. http://dx.doi.org/10.1016/j.proeng.2011.04.071. Published by Elsevier Ltd. Selection and peer-review under responsibility of 11th International Conference on the Mechanical Behavior of Materials (ICM11).

B. Lamichhane, B. Wohlmuth, Mortar finite elements for interface problems, Computing 72 (3”“4) (2004) 333”“348. http://dx.doi.org/10.1007/s00607-003-0062-y.

B. Wohlmuth, A mortar finite element method using dual spaces for the Lagrange multiplier, SIAM J. Numer. Anal. 38 (3) (2001) 989”“1012. URL: http://www.jstor.org/stable/3061996.

D. Arnold, F. Brezzi, B. Cockburn, L. Marini, Unified analysis of discontinuous Galerkin methods for elliptic problems, SIAM J. Numer. Anal. 39 (5) (2002) 1749”“1779. http://dx.doi.org/10.1137/S0036142901384162.

D. Dureisseix, H. Bavestrello, Information transfer between incompatible finite element meshes: application to coupled thermo-viscoelasticity, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. 195 (44”“47) (2006) 6523”“6541. http://dx.doi.org/10.1016/j.cma.2006.02.003.

G. Haikal, K. Hjelmstad, An enriched discontinuous Galerkin formulation for the coupling of non-conforming meshes, Finite Elem. Anal. Des. 46 (6) (2010) 496”“503.

H. Dhia, Problèmes méaniques multi-échelles: la methode Arlequin, C. R. Acad. Sci. - Ser. IIB - Mech.-Phys.-Astron. 326 (12) (1998) 899”“904. http://dx.doi.org/10.1016/S1251-8069(99)80046-5.

H. Dhia, G. Rateau, The Arlequin method as a flexible engineering design tool, Internat. J. Numer. Methods Engrg. 62 (11) (2005) 1442”“1462. http://dx.doi.org/10.1002/nme.1229.

H. Peters, S. Marburg, N. Kessissoglou, Structural-acoustic coupling on non-conforming meshes with quadratic shape functions, Internat. J. Numer. Methods Engrg. 91 (1) (2012) 27”“38. http://dx.doi.org/10.1002/nme.4251.

J.F. Unger, S. Eckardt, Multiscale modeling of concrete. From mesoscale to macroscale, Arch. Comput. Methods Eng. 18 (3) (2011) 341”“393. http://dx.doi.org/10.1007/s11831-011-9063-8.

J. Nitsche, Uber ein variationsprinzip zur losung von dirichlet-problemen bei verwendung von teilraumen, die keinen randbedingungen unterworfen sind, Abh. Math. Sem. Univ. Hamburg 36 (1) (1971) 9”“15. http://dx.doi.org/10.1007/BF02995904.

L.A.G. Bitencourt Jr., O.L. Manzoli, P.G.C. Prazeres, E.A. Rodrigues, T.N. Bittencourt, A coulpling technique for non-matching finite element meshes, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. (2015), http://dx.doi.org/10.1016/j.cma.2015.02.025.

O. Lloberas-Valls, D. Rixen, A. Simone, L. Sluys, On micro-to-macro connections in domain decomposition multiscale methods, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. 225”“228 (0) (2012) 177”“196. http://dx.doi.org/10.1016/j.cma.2012.03.022.

P.G.C. Prazeres, L.A.G. Bitencourt Jr., T.N. Bittencourt, O.L. Manzoli, A modified implicit”“explicit integration scheme: an application to elastoplasticity problems. J Braz Soc Mech Sci Engng 2016;38(1):151”“61. http://dx.doi.org/10.1007/s40430-015-0343-3.

S. Hueber, B. Wohlmuth, Thermo-mechanical contact problems on non-matching meshes, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. 198 (15”“16) (2009) 1338”“1350. http://dx.doi.org/10.1016/j.cma.2008.11.022.

S. Thirunavukkarasu, M.N. Guddati, A domain decomposition method for concurrent coupling of multiscale models, Internat. J. Numer. Methods Engrg. 92 (11) (2012) 918”“939. http://dx.doi.org/10.1002/nme.4362.

Y. Bazilevs, M.-C. Hsu, M. Scott, Isogeometric fluid”“structure interaction analysis with emphasis on non-matching discretizations, and with application to wind turbines, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. 249”“252 (0) (2012) 28”“41.

Downloads

Publicado

2017-08-07

Como Citar

Tosati, M., Manzoli, O. L., & Rodrigues, E. A. (2017). UMA NOVA TÉCNICA PARA ACOPLAMENTO DE MALHAS DE ELEMENTOS FINITOS NÃO CONFORMES: APLICAÇÃO A PROBLEMAS DE CONTATO. Revista Interdisciplinar De Pesquisa Em Engenharia, 2(34), 56–70. https://doi.org/10.26512/ripe.v2i34.21808