Implementação e análise do elemento F-bar em subrotina UEL

Abstract

Neste trabalho foi apresentado o processo de implementação do elemento F-bar utilizando uma rotina UEL e o programa Abaqus. A formulação do elemento F-bar foi detalhada, bem como a estrutura da UEL. Para a validação e verificação do desempenho do F-BAR, quatro análises bidimensionais foram realizadas: (i) compressão pura, (ii) tração pura, (iii) cisalhamento e (iv) contato. Em todas as simulações, as soluções obtidas com o elemento F-bar foram comparadas com os resultados obtidos por outros dois elementos do próprio programa: elemento quadrilateral de quatro nós de integração plena -CP4E- e o elemento quadrilateral de quatro nós híbrido -CPE4H. Foi observado boa concordância entre os resultados obtidos pelo elemento híbrido e F-BAR nas quatro análises, apesar do elemento híbrido ter apresentado instabilidade e não convergência no problema de contato, quando malhas ligeiramente maiores e menores (em relação à malha que produziu o resultado) foram utilizadas. Em geral, nos problemas bidimensionais abordados neste relatório, o elemento F-bar não apresentou grandes vantagens que justifiquem sua utilização. É esperado que ele se mostre mais vantajoso quando empregado em problemas tridimensionais. Foi verificado também a impossibilidade de visualização de todas as variáveis de saída (e.g., tensão e área de contato) calculadas nas simulações com o elemento F-bar através da ferramenta de pós-processamento do Abaqus, necessitando então a utilização de uma ferramenta externa para leitura e visualização dessas informações.