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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2003.tde-02042004-163007
Document
Author
Full name
Daniel Nelson Maciel
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2003
Supervisor
Committee
Coda, Humberto Breves (President)
Bose Filho, Waldek Wladimir
Sollero, Paulo
Title in Portuguese
Determinação dos fatores de intensidade de tensão estáticos e dinâmicos via MEC com integração analítica em coordenadas locais
Keywords in Portuguese
fatores de intensidade de tensão
integrais analíticas
Método dos Elementos de Contorno
Abstract in Portuguese
Neste trabalho os problemas de determinação dos Fatores de Intensidade de Tensão KI e KII estáticos e dinâmicos são tratados numericamente utilizando uma formulação alternativa do Método dos Elementos de Contorno (MEC) com solução fundamental de Kelvin e matriz de massa para os problemas dinâmicos. A trinca é suposta retangular inicialmente, com suas faces não-coincidentes. Tanto as faces da trinca, quanto o contorno externo são discretizados em elementos de contorno reto com variação de forças de deslocamentos quadráticas, não havendo, portanto distinção entre elementos de trinca e de contorno externo. Integrais analíticas também são obtidas para o elemento linear isoparamétrico. As células de domínio apresentam formato triangular e suas integrais são solucionadas semi-analiticamente. Quanto às integrais de contorno, essas são obtidas analiticamente segundo eixos de referência locais, procedendo-se em seguida a rotação pra eixos globais. O algoritmo de Houbolt é empregado como integrador temporal. Exemplos numéricos da determinação desses Fatores de Intensidade de Tensão são mostrados e comparados com resultados analíticos e resultados numéricos disponíveis na literatura.
Title in English
Dynamic and static stress intensity factors obtainment by BEM with analytical integration in local co-ordinates axes
Keywords in English
analytical integrals
boundary element method
stress intensity factors
Abstract in English
In this work the stress intensity factors KI and KII for static and dynamic two-dimensional problem are obtained numerically by an alternative mass matrix boundary element formulation. The crack is considered a rectangular hole inside the domain and its faces are not coincident. Both crack faces and boundary are discretized by straight boundary elements with quadratic approximation. Domain cells are triangular with linear approximation and their integrals are developed semi-analytically. Boundary integrals are analytically performed, for linear and quadratic approximations. They are performed at local co-ordinate axes and transformed to global co-ordinate axes. The Houbolt algorithm is used to integrate the matrix time differential equation along time. Numerical examples are shown in order to compare the results obtained by the proposed formulation and the ones presents in literature.
 
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Publishing Date
2004-07-14
 
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