Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/13658
Type: Tese
Title: Métodos adaptativos e formulações analíticas simplificadas para avaliação de abalroamento de navios
Other Titles: Adaptive mesh and simplified analytical methodologies for evaluation of crashworthiness ship structures
Author(s)/Inventor(s): Ramos Alvarez, Nain Maximo
Advisor: Vaz, Murilo Augusto
Co-advisor: Cyrino, Julio Cesar Ramalho
Abstract: Na análise numérica de cenários de abalroamento de navios é comum usar um intenso refinamento uniforme na zona de colisão, exigindo um tempo computacional elevado. Para reduzir este gasto foi desenvolvida uma metodologia denominada método de refinamento de malha adaptativa não local (MMA-N), que utiliza indicadores de refinamento nos elementos da malha para estabelecer o processo adaptativo. Estes indicadores são baseados em variáveis não locais como a triaxialidade de tensões ou parâmetro de dano. As metodologias analíticas simplificadas são alternativas muito utilizadas, que apesar de obterem a solução com rapidez são menos precisas. Os trabalhos existentes neste assunto consideram em suas formulações deformações axissimétricas, produzidas por indentadores com formas geométricas simples. Nesta tese foi desenvolvida uma metodologia analítica onde se considera um bulbo com forma próxima de um navio, produzindo no painel colidido um estado de deformações mais realístico. Para verificação das metodologias numérica e analítica desenvolvidas foram realizados testes experimentais que simulam dois cenários de abalroamento de navios. Para as simulações numéricas é necessário conhecer a curva deformação de fratura versus triaxialidade de tensões do material, e com este objetivo foi executado um programa de ensaios do material com corpos de prova com geometrias específicas para produzir diferentes triaxialidades de tensões na fratura. Os resultados numéricos e analíticos aplicando as metodologias desenvolvidas tiveram boa concordância com ensaios experimentais produzidos nesta tese e dados na literatura por outros autores.
Abstract: In numerical analysis of crashworthiness ship structures scenarios it is common to use dense uniform refinement in the collision zone, requiring a high computational time. To reduce this expense, a methodology called the non-local adaptive mesh refinement method (MMA-N) was developed, which uses refinement indicators in the mesh elements to establish the adaptive process. These indicators are based on non-local variables such as stress triaxiality or damage parameter. Simplified analytical methodologies are widely used alternatives, which allow quick solution but are less accurate. The existing works on this subject consider axisymmetric strains, produced by indentors with simple geometric shapes. In this thesis an analytical methodology was developed in which a bulb with a shape close to a ship is considered, producing in the collided panel a more realistic strain state. To verify the numerical and analytical methodologies developed, experimental tests were performed that simulate two scenarios of collision of ships. For the numerical simulations it is necessary to know the material fracture strain versus stress triaxiality curve, and for this purpose a material testing program was performed with specimens with specific geometries to produce different stress triaxialities during fracture. The numerical and analytical results applying the developed methodologies were in good agreement with experimental tests produced in this thesis and data published in the literature.
Keywords: Malha adaptativa
Modo de indentação assimétrica
Superfície de fratura
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NAVAL E OCEANICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Oct-2019
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Oceânica

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