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https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/3968| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Estudo da fratura e da propagação de ondas em um meio sólido utilizando o método dos elementos discretos composto por barras no ambiente Abaqus |
| Autor(es): | Silva, Guilherme Schumacher da |
| Primeiro Orientador: | Kosteski, Luis Eduardo |
| Resumo: | Avaliações de estruturas em situação de ruptura por meios numéricos é sempre uma opção viável em termos de custo. Dito isso o presente trabalho tem como objetivo aplicar dois modelos numéricos em uma forma híbrida para estudar a emissão acústica de um guia de ondas nos modos da fratura, utilizando-se como ambiente de trabalho o pacote comercial Abaqus. Aplica-se o método dos elementos discretos formado por barras (LDEM) implementado no Abaqus para a representação da parcela susceptível a ruptura e utiliza-se o método dos elementos finitos (FEM) na representação do contínuo. O estudo é feito simulando a emissão acústica de um guia de ondas proveniente da ruptura induzida de uma região debilitada. A configuração de contorno é feita assegurando-se uma ruptura nos três modos fundamentais da mecânica da fratura. Os resultados são avaliados através da utilização da metodologia de análise de superfície em multicanais (MASW) e plotam-se os perfis de dispersão através da transformada dupla de Fourier (2DFFT). Para cada modo da mecânica da fratura comparam-se as transformadas duplas de Fourier dos sinais com o as curvas de dispersão da geometria, as quais já foram previamente definidas para os modos fundamentais de propagação. Os resultados em Modo I da mecânica da fratura excitam puramente os modos longitudinais, em modo II os sinais não apresentam excitações dos modos propagadores, assemelhando a emissão a fenômenos de ruídos brancos. Na análise em modo III tem-se a excitação de três modos fundamentais distintos, sendo eles, o flexural, torcional e longitudinal. Do trabalho conclui-se que as emissões nos modos da mecânica da fratura apresentam padrões de dispersão que podem ser determinados e usados como uma ferramenta de monitoramento e avaliação da integridade da estrutura aumentando a margem de segurança com relação a falha. |
| Abstract: | Evaluation of structures in failure situation with numerical methods is always a good option in terms of cost. Said that, present work has the main aim to apply two different numerical models together to realize a study of the acoustical emission provided by a waveguide that fails according to the modes of fracture mechanics applying as the main enviorment the commercial software Abaqus. The Lattice Discrete Element Method (LDEM) is implemented in Abaqus enviorment to represent the portion of the body that ruptures can occur and the Finite Element Method is used to represent the continuous portion. The study is performed simulating the acoustical emission of a waveguide where a induced rupture occurs in a weakened region. The set of the boundary is made ensuring the rupture to occur at the three fundamental modes of fracture mechanics. The results are evalued by multichannel analysis of surface-waves (MASW) methodology and the dispersive profile is plotted by double fast-fourier transform (2DFFT). For each fracture mechanics mode the results found by means of double fourier transform of signals are compared to the dispersion curves of the geometry that were early performed for the main modes of propagation. The fracture mechanics mode I signals excited purely the longitudinal modes, the mode II signals did not show any kind of propagation modes likely the signals that are found at white noises. For mode III analysis three fundamental distinct modes were excited, being bending, torsion and tension/compression modes. From work, it is concluded that the acoustical emissions in fracture mechanics modes exhibit dispersive patterns that can be determined and used to monitoring and assessment the sctructural integrity increasing the safety margin to failure. |
| Palavras-chave: | Engenharia elétrica Método dos elementos finitos Guia de ondas Electrical engineering Finite element method |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal do Pampa |
| Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
| Campus: | Campus Alegrete |
| Curso: | Mestrado Acadêmico em Engenharia |
| Citação: | SILVA, Guilherme Schumacher da. Estudo da fratura e da propagação de ondas em um meio sólido utilizando o método dos elementos discretos composto por barras no ambiente Abaqus. Orientador: Luis Eduardo Kosteski. 2018. 76p. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2018. |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/3968 |
| Data do documento: | 3-Ago-2018 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia |
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