Anisotropic analysis of cracks in composite laminates using the dual boundary element method

Sollero, Paulo; Aliabadi, M.H.

doi:10.1016/0263-8223(95)00105-0

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“…Gandhi [48] Sollero and Aliabadi [17] Chen et al [26] This study shown in Figure 11. The plate is loaded with a uniform tensile stress in the y-direction.…”

Section: Example 4 (Anisotropic Rectangular Plate Under a Uniform Tenmentioning

confidence: 89%

Modeling crack propagation path of anisotropic rocks using boundary element method

Ke¹,

Chen

et al. 2008

Num Anal Meth Geomechanics

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SUMMARYIn a cracked material, the stress intensity factors (SIFs) at the crack tips, which govern the crack propagation and are associated with the strength of the material, are strongly affected by the crack inclination angle and the orientation with respect to the principal direction of anisotropy. In this paper, a formulation of the boundary element method (BEM), based on the relative displacements of the crack tip, is used to determine the mixed-mode SIFs of isotropic and anisotropic rocks. Numerical examples of the application of the formulation for different crack inclination angles, crack lengths, and degree of material anisotropy are presented. Furthermore, the BEM formulation combined with the maximum circumferential stress criterion is adopted to predict the crack initiation angles and simulate the crack propagation paths. The propagation path in cracked straight through Brazilian disc specimen is numerically predicted and the results of numerical and experimental data compared with the actual laboratory observations. Good agreement is found between the two approaches. The proposed BEM formulation is therefore suitable to simulate the process of crack propagation.

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“…Gandhi [48] Sollero and Aliabadi [17] Chen et al [26] This study shown in Figure 11. The plate is loaded with a uniform tensile stress in the y-direction.…”

Section: Example 4 (Anisotropic Rectangular Plate Under a Uniform Tenmentioning

confidence: 89%

Modeling crack propagation path of anisotropic rocks using boundary element method

Ke¹,

Chen

et al. 2008

Num Anal Meth Geomechanics

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“…Entre as falhas de estruturas ocorridas por fraturamento, podem ser destacados alguns graves acidentes envolvendo barragens de concreto, os quais causaram a morte de um significativo número de pessoas (SOUZA, 2001 Esses e muitos outros acidentes ocorreram em estruturas cujo nível de solicitação, calculado à luz da teoria da elasticidade, estava muito abaixo da resistência mecânica do material, despertando assim a curiosidade de diversos pesquisadores. Muitas dessas falhas ocorreram devido à falta de conhecimento dos projetistas em relação a um importante fenômeno, a concentração de tensão.…”

Section: Considerações Iniciaisunclassified

“…Tal adequabilidade à fratura de distintos materiais foi um fator determinante para a escolha do modelo a ser utilizado na fratura das aplicações a serem apresentadas nesse trabalho. A partir da consolidação do método, diversas formulações do MEC foram desenvolvidas para tratar diferentes problemas como os referentes à mecânica dos solos e rochas, interação solo-estrutura, mecânica dos fluidos, plasticidade, viscoplasticidade, meios anisotrópicos, mecânica da fratura, mecânica do contato, problemas dinâmicos entre outros (CHEN & MEI, 1974;RICADELA 1973;CODA 1990;PAIVA, 1993;KOMATSU, 1995;ALBUQUERQUE, 2001;LEHMANN & ANTES, 2001;MESQUITA, 2002 (1992,1993), MI & ALIABADI (1992, 1994, MELLINGS & ALIABADI (1994), SOLLERO & ALIABADI (1995), SALEH (1997), CHEN et al (1999. Análises de coalescência de fissuras e localização foram tratadas com mais facilidade através do MECD nos trabalhos de LEONEL & VENTURINI (2010a, 2010b CERVENKA et al,1997;GUINEA et al ,2000e LISJAK et al, 2014.…”

Section: Mecânica Da Fraturaunclassified

“…Em concretos e rochas, esses mecanismos de dissipação estão relacionados à coalescência de micro fissuras, intertravamento de partículas agregadas e fricção das faces de trincas (SURENDRA, 1995). Já em madeiras, alguns polímeros e compósitos fibrosos, tais mecanismos estão relacionados principalmente à conexão de fibras cruzantes à trinca (SMITH, LANDIS e GONG, 2003).Em alguns casos de estruturas com grandes dimensões constituídas de materiais quase frágeis, como barragens de concreto por exemplo, os conceitos da MFEL podem ser aplicados uma vez que a dimensão da ZPI começa a se tornar desprezível em comparação às dimensões da estrutura (SOUZA, 2001). Porém, em estruturas laboratoriais e estruturas civis usuais, os conceitos da MFEL não se aplicam no caso desses materiais, visto que os fenômenos não lineares na ZPI não podem ser desprezados na análise.…”

unclassified

“…Em alguns casos de estruturas com grandes dimensões constituídas de materiais quase frágeis, como barragens de concreto por exemplo, os conceitos da MFEL podem ser aplicados uma vez que a dimensão da ZPI começa a se tornar desprezível em comparação às dimensões da estrutura (SOUZA, 2001). Porém, em estruturas laboratoriais e estruturas civis usuais, os conceitos da MFEL não se aplicam no caso desses materiais, visto que os fenômenos não lineares na ZPI não podem ser desprezados na análise.…”

unclassified

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Formulações do método dos elementos de contorno aplicadas à análise elástica e à fratura coesiva de estruturas compostas planas

Cordeiro¹

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Formulações do Método dos Elementos de Contorno aplicadas àanálise elástica e à fratura coesiva de estruturas compostas planas AGRADECIMENTOSAgradeço primeiramente a Deus por ter me proporcionado saúde e paz ao longo de toda minha vida, permitindo assim que eu trilhasse meus caminhos e concluísse mais essa importante etapa.A toda minha família, em especial aos meus pais, Paulo e Regina (em memória), e tios/tias que me incentivaram a me tornar uma pessoa digna. Também ao meu irmão Robson que por muitas vezes me serviu de inspiração no desenvolver da pesquisa.À minha noiva Beatriz e aos meus sogros pelo carinho e compreensão ao longo dessa jornada me ajudando a superar os desafios enfrentados.Ao prof. Dr. Edson Leonel por toda a atenção, paciência, humildade e disponibilidade para me atender em todos os momentos. Agradeço também por sua coerência profissional como orientador/pesquisador e companheirismo. Acredito que além de uma grande orientação, também levarei uma prospera amizade.Aos professores, Dr. Humberto Coda, Dr. Rodrigo Paccola, Dr. Sérgio Proença, Dr.André Beck, Dr. Julio López e Dr. Ana Lucia El Debs, por todos os ensinamentos transmitidos os quais contribuíram muito para a minha formação. Agradeço também a toda equipe da secretaria do SET pelo acolhimento e adicionais ajudas burocráticas.Aos professores Dr. João Batista de Paiva e Dr. Rodrigo Bresciani Canto por examinarem minha qualificação e contribuírem com importantes sugestões para a pesquisa.Também agradeço ao professor Dr. Leandro Palermo Junior e novamente ao prof. Rodrigo pela disponibilidade de participar da comissão examinadora do presente trabalho.Aos companheiros, Giovanni, Gustavo, Henrique, Jackson, Ana, Thais, Karen, Ayrton, Lara, Geovanne, Caio, Hugo, Paulo, Matheus, Ketson, Carlinhos, Lucas, Rodolfo, Thiago, Jeferson, Júlio e todos os outros pelos momentos de amizade e descontração. Aos alunos de pós-doutorado Dorival e Edimar pelos ensinamentos transmitidos.Aos professores Christian Duenser e Thomas Fries, e também aos pesquisadores e funcionários do Institut für Baustatik da Technische Universität Graz pelo acolhimento proporcionado durante minha estadia na universidade.Ao programa IRSES-Marie Curie Actions pelo apoio financeiro concedido no período de estágio na universidade Austríaca, e por fim, à CAPES pelo suporte financeiro que me possibilitou a dedicação exclusiva à presente pesquisa. O presente trabalho trata do desenvolvimento de formulações numéricas para avaliar o comportamento mecânico de estruturas compostas planas, no contexto de elasticidade linear e mecânica da fratura não linear. As formulações propostas são baseadas no Método dos Tangente (OT), pois considera uma rigidez tangente à resposta estrutural não linear, o que resulta em melhores taxas de convergência em comparação ao OC. Como aplicações das formulações, estruturas compostas teóricas foram analisadas em regime elástico. Além disso, testes experimentais de fratura em espécimes de concreto e madeira também foram simulados. LISTA DE SIGLAS CODA comparação do...

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Fracture mechanics analysis of multiple cracks in anisotropic media

Chen

2011

Num Anal Meth Geomechanics

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SUMMARYThis paper presents a single-domain boundary element method (BEM) for linear elastic fracture mechanics analysis in the two-dimensional anisotropic material. In this formulation, the displacement integral equation is collocated on the un-cracked boundary only, and the traction integral equation is collocated on one side of the crack surface only. A special crack-tip element was introduced to capture exactly the crack-tip behavior. A computer program with the FORTRAN language has been developed to effectively calculate the stress intensity factors of an anisotropic material. This BEM program has been verified having a good accuracy with the previous researches. Furthermore, by analyzing the different anisotropic degree cracks in a finite plate, we found that the stress intensity factors of crack tips had apparent influence by the geometry forms of cracks and media with different anisotropic degrees.

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Anisotropic analysis of cracks in composite laminates using the dual boundary element method

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Modeling crack propagation path of anisotropic rocks using boundary element method

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Formulações do método dos elementos de contorno aplicadas à análise elástica e à fratura coesiva de estruturas compostas planas

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