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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Análise transiente de sistemas solo-estrutura através do método dos elementos discretos
Title Alternative: Transient analysis of soil structure interaction through discrete element method
Author: Di Grandi Nery, Marcelo Augusto, 1985-
Advisor: Mesquita Neto, Euclides de, 1956-
Abstract: Resumo: Este trabalho descreve uma formulação e implantação do Método de Elementos Discretos (DEM) aplicados a uma análise de problemas transiente de dinâmica de solo-estrutura (DSSI). O método de elementos discretos é bidimensional e os elementos são compostos por discos circulares de diâmetros distintos. O solo, a estrutura e o contorno físico do domínio da análise são modelados por elementos discretos com propriedades distintas. No modelo implementado, os elementos discretos ou partículas apresentam rigidez normal e tangencial e propriedades de amortecimento. A resistência ao rolamento e o coeficiente de atrito entre os elementos também são consideradas nas análises. Cada partícula pode ter uma determinada propriedade de inércia. A interação de cada partícula com a vizinhança pode apresentar diferentes rigidezes, amortecimento, coeficiente de atrito e de rolamento. O modelo constitutivo do solo é caracterizado por um comportamento não linear. A estrutura modelada apresenta comportamentos lineares e não lineares. Em cada elemento atua a força gravitacional e pode haver uma força arbitrária externa, bem como deslocamentos e velocidades. Os resultados das equações de movimento são integrados usando o algoritmo de Verlet. Para pequenos deslocamentos, a resposta dinâmica transiente da fundação obtida pela análise dos elementos discretos DEM ¿ DSI é comparada com as respostas obtidas por um contínuo linearizado, que incluem domínio de solos não contínuos. A possibilidade de aumentar o amortecimento dos elementos descreve um contorno físico do domínio DEM, para simular a geometria ou mecanismo de radiação de amortecimento na qual o mesmo é adereçado. Mais adiante, a resposta da fundação solo-estrutura pode ser utilizada para grandes forças externas e grandes deslocamentos

Abstract: This work describes a formulation and an implementation of the Discrete Element Method (DEM) applied to the static and transient analysis of Dynamic Soil-Structure Interaction (DSSI) problems. The DEM implementation is two-dimensional and the elements are comprised by circular disks with different diameters. The soil, the structure and the physical boundaries of the analyzed domain are all modeled by discrete elements with distinct properties. In the implemented model, the discrete elements or particles present normal and tangential stiffness and damping properties. Rolling resistance and friction between adjacent elements are also considered. Each particle may be given specific inertia properties. The interaction of each particle with a neighboring one may present a specific stiffness, damping, friction and rolling resistance coefficients. The constitutive model of the soil can be characterized by either a tension-compression or by a compression-non-tension behavior. The modeled structure presents a linear or non-linear tension-compression constitutive model. On each discrete element, arbitrary external and gravitational forces, as well as displacements and velocities may be prescribed. The resulting equations of motion are integrated using the Verlet scheme. For small displacements, the transient dynamic response of the foundation obtained by the DEM-DSSI scheme is compared to those obtained by a linearized continuum approach, which describes an unbounded soil domain. In this article the time domain implementation of the DEM is used to simulate the static behavior of flexible structure interacting with the underlying soil
Subject: Método dos elementos discretos
Interação solo-estrutura
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: DI GRANDI NERY, Marcelo Augusto. Análise transiente de sistemas solo-estrutura através do método dos elementos discretos. 2018. 1 recurso online (147 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP.
Date Issue: 2018
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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