Skip navigation
Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unb.br/handle/10482/35392
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2019_NelsonAfanadorGarcía.pdf8,26 MBAdobe PDFView/Open
Title: Quantificação da incerteza em modelos de fratura e fadiga utilizando polinômios de expansão de caos
Authors: García, Nelson Afanador
Orientador(es):: Evangelista Junior, Francisco
Assunto:: Polinômios de Expansão de Caos (PEC)
Mecânica de fratura
Fadiga
Viscoelasticidade
Issue Date: 9-Sep-2019
Citation: GARCÍA, Nelson Afanador. Quantificação da incerteza em modelos de fratura e fadiga utilizando polinômios de expansão de caos. 2019. xxx, 172 f., il. Tese (Doutorado em Estruturas e Construção Civil)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.
Abstract: Esta tese objetiva o desenvolvimento de técnicas não intrusivas utilizando polinômios de expansão de caos (PEC) para quantificação de incerteza na resposta mecânica de modelos viscoelásticos, de fadiga e de mecânica da fratura. Este trabalho utiliza a formulação do PEC tradicional para quantificar a incerteza, mas também, propõe uma metodologia de PEC Adaptativo (PECAdap) que utiliza os componentes principais de cada grau e dimensão do polinômio como uma técnica que minimiza o número de amostras para construir a aproximação estocástica. Os resultados demonstraram a eficiência e acurácia da metodologia proposta na quantificação de incerteza no módulo de relaxação do concreto e na deflexão em estruturas, além de, quantificar a incerteza do número de ciclos para falha por fadiga em membros estruturais metálicos sob carregamento constante e variável. Uma metodologia de ensaio baseada no efeito de escala de Bažant também foi proposta para determinar a energia inicial e final de fratura, tamanho da zona de processo e deslocamento de abertura na ponta da trinca crítico, propriedades usadas em modelos de mecânica da fratura. No total foram corpos de prova de diferentes tamanhos em forma de disco compacto (DCT), variando-se a taxa de deslocamento. Testes de hipótese sobre a independência das propriedades da fratura com relação aos diferentes tamanhos foram realizados, junto com uma análise estatística dos resultados dos ensaios. Por fim, uma aplicação do PEC para estimar o carregamento máximo e a energia total de fratura em simulações numéricas com modelo de dano foi executada. Os resultados demonstraram que ambas as metodologias de ensaio como os modelos foram capazes de simular incerteza em modelos não lineares de danificação.
Abstract: This thesis aims to develop non intrusive techniques using chaos expansion polynomials (PEC) to to the uncertainty quantification of the mechanical response of viscoelastic models, fatigue and fracture mechanics based on random output variables. This work uses traditional PEC to quantify the uncertainty, of those models, and proposes a methodology of Adaptive PEC Adaptive PEC (PECAdap), which uses the main components of each degree and dimension of the polynomial, as a technique that minimizes the number of samples to construct the stochastic approximation. The results demonstrated the efficiency and accuracy of the proposed methodology in the quantification of uncertainty in the concrete relaxation modulus and the deflection in structures, besides quantifying the uncertainty of the number of cycles for fatigue failure in metallic structural members under constant and variable loading. A test methodology based on the Bažant size effect was also proposed to determine the initial and final fracture energy, process zone size and the critical crack tip opening displacement, properties used in fracture mechanics models. Compact disc-shaped (DCT) specimens of different sizes were tested varying the displacement rate. Hypothesis tests on the independence of fracture properties with respect to different sizes were performed, together with a statistical analysis of the results of the tests. Finally, an application of the PEC to estimate the maximum load and total fracture energy in numerical simulations with damage model was performed. The results demonstrated that both test methodologies such as models were able to simulate uncertainty in nonlinear models with evolving damage.
Description: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2019.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Appears in Collections:ENC - Doutorado em Estruturas e Construção Civil (Teses)

Show full item record Recommend this item " class="statisticsLink btn btn-primary" href="/handle/10482/35392/statistics">



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.