Análise linear elástica por elementos finitos 3D de um corpo com fenda

Abstract

Neste trabalho estuda-se o desempenho de vários elementos finitos tridimensionais na análise de corpos fissurados com comportamento linear elástico. Sâo avaliados três tipos de elementos na frente de fenda: pentaédricos, pentaédricos singulares e colapsados. Conclui-se que se devem utilizar elementos isoparamétricos singulares na modelaçâo da frente de fenda. Além disso, estes elementos sâo fáceis de obter a partir de elementos isoparamétricos comuns. Relativamente à dimensâo radial dos elementos singulares, deve definir-se uma malha nâo uniforme ao longo da frente de fenda. Junto a pontos de canto devem considerar-se elementos mais pequenos (L1,s a = 2−5 %, em que a é o comprimento de fenda), porque aí a singularidade é diferente da singularidade simulada pelos elementos isoparamétricos singulares. As dificultades de simulaçâo junto da superfície, e consequentemente a importância de L1,s, dependem da forma da fenda. Os elementos singulares interiores devem ter maiores dimensâoes raidais (L1,i a ≈ 10 − 12,5 %).