ACOPLAMENTO MEC-MEF PARA PROBLEMAS ACÚSTICO-ELASTODINÂMICOS AXISSIMÉTRICOS NO DOMÍNIO DO TEMPO
Autor
Arnaldo Warszawski
Resumo
Neste trabalho é desenvolvido um código computacional para análise de propagação de ondas em corpos axissimétricos que envolvem acoplamento acústicoelástico, como é o caso, por exemplo, de problemas de interação fluido-estrutura. Esta análise é feita sempre no domínio do tempo. O meio acústico é modelado através do Método dos Elementos de Contorno (MEC), cujas integrais no tempo são efetuadas analiticamente, utilizando o conceito de parte finita de integral. Todas as singularidades presentes para a integração no contorno são tratadas adequadamente. O meio elástico é modelado através do Método dos Elementos Finitos (MEF), empregando-se o método de Newmark para avanço no tempo. O acoplamento entre os dois meios é feito na interface, através de procedimento iterativo, preservando as características de resolução de cada meio. São apresentadas algumas aplicações a fim de comprovar a validade das expressões analíticas geradas para o MEC, bem como do algoritmo de acoplamento implementado.
Abstract
In this work, a computer code to model wave propagation in axisymmetric bodies with acoustic-elastic coupling, as, for example, is the case of fluid-structure interaction problems, is developed. This analysis is always processed in time domain. The acoustic medium is modeled by the Boundary Element Method (BEM), whose time integrals are evaluated analytically, using the concept of finite part integrals. All the singularities for space integration are treated adequately. The elastic medium is modeled by the Finite Element Method (FEM), employing the Newmark method for time marching. The coupling between the two media is carried out on interfaces, through an iterative procedure, preserving the features of the solution of each medium. Some applications are presented in order to prove the validity of the expressions generated for the BEM, as well as of the implemented coupling algorithm.
