Soluςão Numérica do Problema de Girkmann Usando o Método dos Elementos Finitos Contínuo e Descontínuo

Abstract

Em janeiro de 2008, a Associação Internacional de Mecânica Computacional (IACM) convidou os leitores a resolverem o problema de Girkmann (um problema de mecânica dos sólidos), pelo método dos elementos finitos (MEF) e verificar se as soluções aproximadas de certas quantidades de interesse diferem em torno de 5% de suas contrapartes exatas. As quantidades de interesse foram: (a) o momento fletor na junção da casca e do anel; (b) a força de cisalhamento na junção da casca e do anel; (c) o momento de flexão máxima na casca e a sua localização caracterizada pelo ângulo meridional. Este problema foi primeiramente descrito por Girkmann (1956) e mais tarde por Timoshenko and Woinowski-Krieger (1959). No trabalho publicado por Szabó et al (2009) vários modelos de MEF foram usados para resolver o problema. Neste trabalho, o problema foi resolvido no modelo axissimétrico de duas formas: usando MEF contínuo e MEF contínuo com um elemento de interface descontínuo na região de interesse. Os resultados obtidos com o elemento de interface foi muito superior aos resultados contínuos. Para força de cisalhamento obtém-se bom resultado para p = 2.