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https://bdm.unb.br/handle/10483/20279
Título: | Implementação e análise do elemento F-bar em subrotina UEL |
Autor(es): | Martins, Lucas Lopes |
Orientador(es): | Doca, Thiago de Carvalho Rodrigues |
Assunto: | Método dos elementos finitos Software |
Data de apresentação: | 6-Dez-2017 |
Data de publicação: | 18-Jun-2018 |
Referência: | MARTINS, Lucas Lopes. Implementação e análise do elemento F-bar em subrotina UEL. 2017. 96 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017. |
Resumo: | 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. |
Abstract: | This report follows the work of implementing the F-bar element through an UEL
routine for its usage in Abaqus. The formulation of the F-bar element has been detailed
as well as the UEL structure. For its validation of this new element three bidimensional
analysis were performed (i) pure compression, (ii) pure traction, (iii) shear test and (iv)
contact analysis. All four analysis results were compared to results obtained using Abaqus
standard elements (4-node quadrilateral with full integration -CP4E and 4-node quadrilateral
hybrid -CPE4H). Even though the hybrid element reported instability and nonconvergence
analyzing the contact problem, when using different size’s mesh, it was noted
great similarity between the four analysis results from the hybrid and the F-bar element.
In general, at the bidimensional problems developed by this study the usage of the F-bar
did not showed great advantages that would justify its usage. It is believed; however,
that the element would be more effective when dealing with tridimensional problems.
It was also verified the impossibility of visualizing all the output variables (e.g., stress
or contact area) calculated at the simulations with the F-bar element through Abaqus
post-processing tool, thus an external tool is required to further visualize this information. |
Informações adicionais: | Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. |
Aparece na Coleção: | Engenharia Mecânica
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