Análise inversa utilizando o método dos elementos de contorno e correlação de imagens digitais

dc.contributorProença, Sergio Persival Baroncini
dc.creatorFerreira, Manoel Dênis Costa
dc.date2012-07-13
dc.date2012-10-02
dc.date.accessioned2017-11-15T11:21:24Z
dc.date.available2017-11-15T11:21:24Z
dc.date.issued2017-11-15
dc.descriptionA identificação de parâmetros físicos e geométricos utilizando medições experimentais é um procedimento comum no tratamento de muitos problemas da ciência e engenharia. Neste contexto, a análise inversa apresenta-se como uma importante ferramenta no tratamento desses problemas. Este trabalho apresenta formulações que acoplam o uso do método dos elementos de contorno (MEC) e a técnica de correlação de imagens digitais (CID) (para obtenção dos campos de deslocamentos) na resolução de alguns problemas inversos de interesse para engenharia de estruturas. Implementou-se um código computacional baseado no MEC, em técnicas de regularização e em algoritmo genético, para análise inversa em problemas de identificação das propriedades dos materiais, recuperação das condições de contorno e identificação de parâmetros do modelo coesivo de fraturamento. Exemplos com dados oriundos de uma prévia análise direta (simulando dados experimentais) são apresentados para demonstrar a eficiência das formulações propostas. Ensaios de vigas em flexão em três pontos com entalhe foram realizados com aquisição de imagens para obtenção dos campos de deslocamentos da região de propagação da fissura, via CID. Estes campos foram utilizados para alimentar o modelo inverso proposto. A técnica de CID originou dados em quantidade e precisão suficientes para os fins almejados neste trabalho. A utilização do MEC mostrou-se simples e de grande eficiência para a solução dos problemas inversos tratados.
dc.descriptionThe identification of physical and geometrical parameters utilizing experimental measurements is a common procedure in treating many problems of science and engineering. In this context, the inverse analysis is an important tool in treating these problems. This work presents formulations that associate the use of boundary element method (BEM) and the technique of digital image correlation (DIC) (for obtaining the displacement fields) in solving some inverse problems of interest to Structure Engineering. A computer code based on the BEM, on regularization techniques and genetic algorithm has been implemented for the treatment of problems such as Identification of material properties, recovery of boundary conditions and identification of cohesive model parameters. Examples with data from a previous direct analysis (simulating experimental data) are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed formulations. Three point flexural tests with notch were performed and images were acquired to obtain the displacement fields on one lateral surface of the samples, via DIC. These displacement fields were used to feed the inverse model proposed. The DIC technique resulted in quantitative and accurate data for the purposes of this study. The use of the BEM proved to be simple and efficient in solving the inverse problems treated.
dc.formatapplication/pdf
dc.identifierhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-25092012-084832/
dc.identifierdoi:10.11606/T.18.2012.tde-25092012-084832
dc.identifier.urihttp://repositorio.eesc.usp.br/handle/RIEESC/3600
dc.languagept
dc.publisherBiblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
dc.publisherUniversidade de São Paulo
dc.publisherEscola de Engenharia de São Carlos
dc.rightsLiberar o conteúdo para acesso público.
dc.subjectAlgoritmo genético
dc.subjectMétodos de regularização
dc.subjectMétodo dos elementos de contorno
dc.subjectFratura coesiva
dc.subjectCorrelação de imagens digitais
dc.subjectAnálise inversa
dc.subjectDigital image correlation
dc.subjectCohesive fracture
dc.subjectGenetic algorithm
dc.subjectInverse analysis
dc.subjectBoundary element method
dc.subjectRegularization methods
dc.titleAnálise inversa utilizando o método dos elementos de contorno e correlação de imagens digitais
dc.titleInverse analysis utilizing the boundary element method and digital image correlation
dc.typeTese de Doutorado
Arquivos