Sistema gráfico interativo para análise de nucleação e propagação de trincas

O objetivo desta dissertação de mestrado é a implementação computacional de um sistema gráfico interativo que integra pré-processador, modelos constitutivos, solucionadores de equações não lineares e pós-processador, para análise de nucleação e propagação de trincas em meios bidimensionais parcialmente frágeis. A análise fisicamente não linear se inicia empregando-se o Método dos Elementos Finitos Padrão (MEF), sendo a degradação inicial do meio avaliada de forma distribuída através de métodos constitutivos baseados em degradação elástica, ao passo que o estágio limiar de nucleação de fissuras é avaliado através da singularidade do tensor acústico, característica que fornece a condição clássica de localização de deformações. A presença das trincas é simulada através de método cinemático que incorpora as descontinuidades por meio de interpolações enriquecidas, com base no Método dos Elementos Finitos Generalizados (MEFG), sendo a propagação também avaliada através do fenômeno de localização de deformações. Esta combinação de métodos constitutivo e cinemático apresenta a vantagem da não necessidade de definição prévia do caminho da trinca ou de redefinição da malha durante o processamento. A relação entre tensões e deslocamentos no caminho da trinca é baseada em forças coesivas atuantes no plano da trinca. Ao final da análise, o fenômeno de nucleação e os efeitos da presença de trincas, bem como suas propagações, podem ser visualizados utilizando os recursos do pós-processador. As implementações foram realizadas na plataforma INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment).