| Summary: | === This work describes the non-linear analysis of the quasi-brittle media through the Finite Elements Method, targeting to dene appropriate kinematic and static descriptions to these medias.
The limitations of the classical continuum theory, as well as those of the local constitutive models, on the representation of strain localization problems, are pointed out. In addition, are proposed thermodynamically consistent formulations that gather the advantages of the Microplanes model for considering the material's anisotropic behavior together with the Generalized Continuums, that have intrinsic characteristic lengths, being able to describe materials which need to have its microstructure highlighted for the understanding of the structural behavior.
Initially, the microplane constitutive model is formulated for the Cosserat continuum and, in one second phase, a renement of the proposed model is presented, with the use of the microstretch continuum.
The implementations of the proposed constitutive model are discussed, as well as of those taken as reference, and also all the necessary tools to the complete solution of the nonlinear problem. These implementations are included in the numerical core of the INSANE computing system, a software developed at the Structures Engineering
Department of UFMG, that uses the object-oriented programming approach. Numerical simulations are presented. The analysis of the results is followed by a discussion of the adequacy of classic theories and proposed models. === Este trabalho refere-se a analise não-linear de meios parcialmente frágeis por meio do Método dos Elementos Finitos, procurando-se definir descrições cinemáticas e estáticas apropriadas para estes meios.
Apontam-se as limitações da teoria do contínuo clássico, bem como as de modelos constitutivos locais, na representação de problemas onde ocorrem localização de deformações. Propõe-se formulações termodinamicamente consistentes que reúnem as vantagens do modelo de Microplanos em considerar o comportamento anisotrópico do material com aquelas dos Contínuos Generalizados, que possuem comprimentos característicos intrínsecos a sua concepção, sendo capazes de descrever materiais cuja microestrutura precisa ser evidenciada para o entendimento do comportamento estrutural.
Inicialmente, o modelo constitutivo de microplanos e formulado para o contínuo de Cosserat e, numa segunda fase, apresenta-se um refinamento do modelo proposto, com a utilização do continuo com microexpansão.
Discutem-se as implementações dos modelos constitutivos propostos, daqueles tomados como referencia e de todos os recursos necessários a completa solução do problema não-linear. Estas implementações são introduzidas no núcleo numérico do sistema computacional INSANE, desenvolvido no Departamento de Engenharia de Estruturas da UFMG, que utiliza a metodologia de programação orientada a objetos.
Simulações numéricas são apresentadas. A análise dos resultados permite discutir a adequação das teorias clássicas e dos modelos propostos.
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