Modelagem de problemas de fratura em materiais quase-frágeis pelo E-FEM

In this paper a numerical model with strong discontinuities is presented to address fracture problems in quasi-brittle materials. A non-symmetrical statically and kinematically consistent formulation is implemented. The strong discontinuity in the displacement field is represented using the elemental enrichment finite element method (E-FEM). In other words, the strong discontinuity is introduced into the finite element and the additional degrees of freedom are condensed at the element level, allowing the implementation into existing computational codes. Two constitutive models are used to analyze the behavior of the cracked zone, linear and exponential. The exponential model results are closer to those obtained in experimental data and representative numerical simulations than the linear model.Neste artigo, um modelo numérico com descontinuidades fortes é apresentado para abordar problemas de fratura em materiais quase frágeis. É implementada uma formulação não simétrica estaticamente e cinemáticamente consistente. A descontinuidade forte no campo de deslocamentos é representada usando o método do elemento finito com enriquecimento elementar (E-FEM). Em outras palavras, a descontinuidade forte é introduzida no elemento finito e os graus de liberdade adicionais são condensados em nível de elemento, permitindo a implementação em códigos computacionais existentes. Dois modelos constitutivos são utilizados para analisar o comportamento da região fissurada, um linear e outro exponencial. Os resultados do modelo exponencial estão mais próximos dos obtidos em dados experimentais e simulações numéricas representativas do que o modelo linear