Seminário de Análise e Equações Diferenciais

Topological Sensitivity Analysis in Damage and Fracture Mechanics

Sala 6.2.33, FCUL, Lisboa

Por Marcel Xavier (LNCC, Petropolis, Brasil).

Abstract: The topological derivative is a scalar field that measures the sensitivity of a given shape functional with respect to an infinitesimal singular domain perturbation, such as the insertion of holes, inclusions, source-terms or even cracks. In this work, the concept of topological derivative is applied in the context of damage and fracture mechanics. In particular, the nucleation and propagation damaging process are studied.

Initially, the topological derivative is applied together with the Griffith-Francfort-Marigo damage model to propose a simple numerical scheme in order to determine the damage nucleation/propagation in brittle materials. The proposed numerical scheme is able to capture the whole nucleation and propagation damaging process, including important features like kinking and bifurcations. These properties are confirmed through several numerical experiments and by comparison with available laboratory experiments. Taking into account the promising obtained results, a simple adaptation of the Griffith-Francfort-Marigo damage model to the context of hydraulic fracture is proposed. The new model can be seen as a simplified version with respect to the real hydraulic fracture. In this sense, this second study aims to develop a simple numerical scheme which can be applied in more realistic situations later. However, important features associated with hydraulic fracture process are captured with the simplified model. Finally, in order to study the hydraulic fracture process in more realistic scenarios, the whole developed methodology is applied together with the Biot hydro-mechanical model.

13h30
CMAFcIO - Centro de Matemática, Aplicações Fundamentais e Investigação Operacional
Natal 2025

Uma oportunidade única de estudantes e professores do ensino secundário dialogarem diretamente com especialistas de várias áreas científicas.

Vida marinha

O Projeto ULISSES está de volta para a 6.ª edição! As candidaturas decorrem até 15 de dezembro.

Computador portátil a projetar imagem de sequência biológica

O curso visa a aquisição de conhecimentos sobre as ferramentas bioinformáticas disponíveis para efetuar análises de sequências de DNA e proteínas, bem como a autonomia e espírito crítico na utilização dessas ferramentas. Procura igualmente desenvolver competências na utilização de software de bioinformática disponível gratuitamente na Internet e na interpretação do significado biológico dos resultados - candidaturas até 12 dezembro.

Representação de pessoa a interagir com tecnologia

O curso introduz o conceito de Digital Twins e a sua aplicação estratégica no contexto do serviço público, com foco na modernização digital, otimização de processos e apoio à decisão - candidaturas até 11 de janeiro.

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O curso tem como objetivo apresentar aos participantes um estado da arte atualizado sobre a diversidade da biota do solo e os papéis funcionais desempenhados pelos organismos do solo nos principais processos ecológicos - candidaturas até 19 de dezembro.

Imagem exemplificativa da área da deteção remota

Este curso avançado tem como objetivo fornecer acesso e ferramentas para a aquisição e processamento de dados de deteção remota para diferentes aplicações, usando imagens multiespectrais de satélite, drone, terrestres e LiDAR, com foco na caracterização da vegetação e da paisagem, bem como das suas mudanças ao longo do tempo - candidaturas até 19 de dezembro.

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O curso explora o potencial da Realidade Virtual (VR) e Aumentada (AR) como ferramentas inovadoras nos processos de onboarding e desenvolvimento de competências - candidaturas até 25 de janeiro.

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Imagem abstrata

Neste curso, será promovida uma abordagem multidisciplinar, apresentando as descobertas mais recentes sobre o tema e desafiando a forma tradicional de considerar as associações simbióticas como exceções e não como a regra - candidaturas até 09 de janeiro.

A conferência visa reunir os principais especialistas no domínio da Imagiologia Médica por Micro-ondas (MMWI) e incluirá palestras, apresentações e pósteres de resumos revistos por pares e artigos de conferências, bem como workshops em áreas satélite de investigação com interesse para a investigação em MMWI.

Pessoas a analisarem dados

Candidaturas até 13 de fevereiro.

Um curso prático, limitado a um pequeno número de participantes, destinado a quem procura formação básica em teoria e estatística macroecológica e deseja familiarizar-se com algumas das potenciais utilizações de vários métodos avançado - candidaturas até 13 de fevereiro.

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