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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39153
Tipo: Dissertação
Título: Uso dos elementos finitos e discretos na modelagem do comportamento drenado de uma areia aluvionar: um estudo comparativo.
Autor(es): Santos, Michelle Dias
Primeiro Orientador: Bandeira, Alex Alves
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Machado, Sandro Lemos
metadata.dc.contributor.referee1: Bandeira, Alex Alves
metadata.dc.contributor.referee2: Machado, Sandro Lemos
metadata.dc.contributor.referee3: Lins, Paulo Gustavo Cavalcante
metadata.dc.contributor.referee4: Cordão Neto, Manoel Porfirio
Resumo: Para análise de tensão-deformação de problemas geotécnicos, geralmente são utilizados variados softwares, com seus diversos modelos constitutivos, sendo a maior parte deles baseados no método dos elementos finitos (FEM), considerando o solo como um meio contínuo. Porém, sabe-se que os solos são formados por partículas e quando uma tensão é aplicada, esta é transmitida partícula a partícula e consequentemente, quando submetidos a carregamentos externos, estes apresentam um comportamento complexo, o qual pode ser melhor visualizado na micro escala. Dessa forma, a utilização do método dos elementos discretos (DEM) pode ser uma alternativa para prever o comportamento do solo de uma forma mais ampla e realista. Todavia, por se tratar de um método relativamente novo, a sua implementação e avaliação de desempenho devem ser comparadas aos métodos clássicos, os quais já estão bem estabelecidos e apresentam resultados adequados. Sabendo disso, o presente trabalho tem o objetivo de determinar o comportamento drenado de uma areia aluvionar, mediante a realização de estudo experimental e simulação numérica de ensaios triaxiais. As modelagens numéricas foram realizadas empregando o método dos elementos finitos, utilizando os softwares Sigma/W e OPTUM G2 e através dos elementos discretos, na linguagem de programação C. Através dos resultados obtidos, foi realizada uma análise comparativa e uma discussão das vantagens e limitações de cada método na representação do comportamento dos solos quando submetidos a ensaios triaxiais. De uma forma geral, constatou-se que as amostras ensaiadas através dos métodos numéricos apresentaram resultados similares aos observados no laboratório, dentro de suas limitações. Sendo que, no caso do DEM, têm-se o custo computacional elevado e para o FEM, os modelos constitutivos disponíveis nos programas comerciais utilizados na pesquisa.
Abstract: For stress-strain analysis of geotechnical problems, several software programs are usually used, with their various constitutive models, most of them based on the finite element method (FEM), considering the soil as a continuous medium. However, it is known that soils are formed by particles and when a stress is applied, this stress is transmitted particle by particle and consequently, when subjected to external loads, they present a complex behavior, which can be better visualized at the micro scale. Thus, the use of the discrete element method (DEM) can be an alternative to predict soil behavior in a broader and more realistic way. However, because it is a relatively new method, its implementation and performance evaluation should be compared to classical methods, which are already well established and present adequate results. Knowing this, the present work aims to determine the drained behavior of an alluvial sand, through experimental studies and numerical simulation of triaxial tests. The numerical modeling was done employing the finite element method, using the software Sigma/W and OPTUM G2 and through the discrete elements, in the C programming language. Through the results obtained, a comparative analysis was performed and a discussion of the advantages and limitations of each method in representing the behavior of soils when subjected to triaxial tests. In general, it was found that the samples tested through the numerical methods presented results similar to those observed in the laboratory, within their limitations. In the case of DEM, there is the high computational cost and for FEM, the constitutive models available in the commercial programs used.
Palavras-chave: Simulação numérica
Método dos elementos discretos (DEM)
Ensaio triaxial
Areia aluvionar
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA::MECANICAS DOS SOLOS
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Escola Politécnica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PPEC) 
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39153
Data do documento: 18-Nov-2022
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