Modelos Não Lineares do Método dos Elementos de Contorno para ...

múltiplas fibras aleatoriamente distribuídas em seu interior. Essa combinação permite a
abordagem e tratamento de alguns tipos de materiais compósitos, materiais estes que
vem ganhando cada vez maior aplicação em engenharia, os quais unem uma matriz a
um determinado tipo de enrijecedor com o objetivo de produzir um material composto
que apresente um comportamento estrutural desejado.
No material compósito a eficiência do reforço com fibras pode ser avaliada de
acordo com a melhoria de resistência e de tenacidade do conjunto comparado com a
matriz frágil. Com relação às fibras, estas podem ser curtas, de alguns centímetros, ou
longas, adicionadas no momento da moldagem, ou cortadas após a fabricação da peça.
A escolha entre um tipo de fibra e uma matriz depende fundamentalmente da aplicação
dada ao material compósito e também do desempenho requerido. O custo, em muitos
casos, pode também ser um fator de escolha entre um ou outro componente.
Muitos são os trabalhos que abordam esse assunto dentre os quais podem ser
citados: HYER (1997) o qual apresenta diversas informações sobre esses materiais
abordando critérios de resistência e análise teórica de tensões. No trabalho de
FIGUEIREDO (2000) é encontra uma fundamentação teórica abrangente sobre concreto
reforçado com fibras de aço. Com relação ao estudo de cisalhamento em vigas,
pesquisas recentes têm mostrado a melhoria de desempenho devido à introdução de
fibras curtas de aço em elementos de concreto submetidos a solicitações tangenciais,
como mostrado em KHUNTIA et al. (2000) e HOLANDA (2002).
Com relação a estudos numéricos deve ser destacado o trabalho de VANALLI
(2004). Nesse trabalho o autor desenvolveu uma formulação, via MEF, para a análise de
estruturas com a presença de múltiplas fibras distribuídas aleatoriamente no domínio.
Na formulação de VANALLI (2004) a inserção das fibras dentro do elemento finito é
feita sem que graus de liberdade extras sejam adicionados na análise. Dessa forma, tal
formulação, além de fornecer bons resultados, torna-se muito eficiente do ponto de vista
computacional. Com o acoplamento MEC-MEF, da forma como é feita nesse trabalho,
graus de liberdade extras são acrescentados na análise para que as condições de
equilíbrio e compatibilidade sejam obedecidas. No entanto deve ser destacado que
acoplamentos MEC-MEF como o feito nesse trabalho não são encontrados na literatura
o que justifica seu desenvolvimento.
Com relação ao acoplamento MEC-MEF para as fibras distribuídas
aleatoriamente no domínio a formulação empregada é a mesma já apresentada nesse
capítulo, onde os efeitos de plastificação e escorregamento são considerados nos
Capítulo 7 – Acoplamento entre Método dos Elementos de Contorno e Método dos Elementos Finitos
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