Kleber de Almeida Gonçalves
Título
Análise de Problemas Elastodinâmicos por Intermédio do Acoplamento do Método dos Elementos Finitos e do Método dos Elementos de Contorno
Resumo
Este trabalho apresenta uma estratégia de acoplamento MEC-MEF para a análise de problemas de interação entre meios elastodinâmicos no domínio da frequência. Nestes problemas, geralmente modelos infinito de domínio e meios heterogêneos complexos estão envolvidos, tornando a configuração de acoplamento em que nem o Método dos Elementos Finitos (MEF), nem o Método dos Elementos de Contorno (MEC) são os mais apropriados para a sua análise numérica. Neste caso, o acoplamento destas metodologias é recomendado, permitindo explorar as respectivas vantagens. A interação entre meios elastodinâmicos é realizada aqui por um procedimento iterativo de acoplamento otimizado. Esta técnica de acoplamento permite discretizações independentes, tornando mais eficiente à utilização tanto o Método dos Elementos de Contorno quanto do Método dos Elementos Finitos, sem qualquer exigência de nós correspondentes nas interfaces comuns. Parâmetros de relaxamento ideais são calculados, a fim de garantir a convergência do processo iterativo, lidando devidamente com o problema mal condicionado de propagação da onda no domínio da frequência.
Abstract
This paper presents a coupled FEM-BEM strategy for the analysis of interaction between elastodynamics domains interaction problems in the frequency domain. In these problems, usually infinite-domain models and complex heterogeneous media are involved, rendering a configuration in which neither the Finite Element Method (FEM) nor the Boundary Element Method (BEM) is most appropriate for its numerical analysis. In this case, the coupling of these methodologies is recommended, allowing exploring their respective advantages. The elastodynamics domains interaction is carried out here by an optimized iterative coupling procedure. This coupling technique allows independent discretizations, making more efficient use of both the Boundary Element Method as the Finite Element Method, without any requirement of matching nodes at the common interfaces. Optimal relaxation parameters are computed, in order to ensure the convergence of the iterative procedure, properly dealing with the frequency domain wave propagation ill-posed problem.
