Aplicação de elementos híbridos de equilíbrio à estimação do erro em malhas de elementos finitos utilizadas na análise de barragens abóbada

O.J.B. Almeida Pereira e J.P. Moitinho de Almeida
 

RESUMO
Em Portugal, malhas de elementos finitos isoparamétricos, hexaédricos, de 20 nós, são correntemente utilizadas na análise de barragens abóbada, comparando-se os resultados calculados através desse modelo com os medidos experimentalmente na barragem. Esta abordagem não avalia, nem o erro do modelo matemático, nem o erro da aproximação de elementos finitos. É possível calcular um majorante deste último através da análise dual, sendo a solução equilibrada obtida recorrendo a uma formulação híbrida de equilíbrio. Esta abordagem é aplicada a uma malha de elementos finitos inspirada num caso prático.

ABSTRACT
Meshes of 20-node, hexahedral, isoparametric finite elements are currently used, in Portugal, for the analysis of arch dams, the results computed using the finite element model being compared to those experimentally measured in the dam. This approach does not evaluate, neither the error in the mathematical model, nor the error in the finite element approximation. An upper bound for the latter may be computed through dual analysis, using an equilibrated solution obtained with an hybrid equilibrium formulation. This approach is applied to a finite element mesh inspired by a practical case.