Implementação computacional de um modelo numérico para simulação do processo de fissuração em meios parcialmente frágeis

Este artigo apresenta a implementação computacional de um modelo numérico para simulação do processo de fissuração em meios bidimensionais parcialmente frágeis. A análise fisicamente não linear se inicia empregando-se o Método dos Elementos Finitos Padrão (MEF), com o qual se simula a degradação inicial do meio de forma distribuída por meio de modelos constitutivos que consideram que o meio, apesar de degradado, permanece contínuo. O estágio limiar de nucleação de fissuras é indicado pela singularidade do tensor acústico, característica que fornece a condição clássica de localização de deformações. A presença das trincas é simulada com método cinemático que incorpora as descontinuidades por meio de interpolações enriquecidas, com base no Método dos Elementos Finitos Generalizados (MEFG), ao passo que a propagação destas trincas é também indicada pela singularidade do tensor acústico. As forças de coesão atuantes nos planos das trincas são simuladas ao se incorporar ao processo de enriquecimento um modelo constitutivo discreto, que consiste na relação entre tensões e deslocamentos no caminho da trinca e se baseia no conceito de fissura coesiva. Este modelo apresenta a vantagem da não necessidade de definição prévia da região de nucleação e do caminho da trinca ou de redefinição da malha durante o processamento. As implementações foram realizadas na plataforma INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment).