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https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/1891
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título : | Análise da resistência sob elevadas taxas de carregamento utilizando o método dos elementos discretos formado por barras |
Autor(es): | Santos, Carla Driely Morsch |
Primeiro Orientador: | Kosteski, Luis Eduardo |
Resumo: | A literatura mostra que com o aumento da taxa de deformação ocorre uma amplificação da resistência dinâmica. Diversos autores tem estudado o efeito da taxa de deformação, estes estudos podem ser feitos de maneira experimental baseado no principio da barra de Hopkinson ou através de simulações numéricas. Este trabalho apresenta um estudo sobre como varia a influencia da taxa de deformação com o efeito de escala em materiais com comportamento quase frágil. Para estudar este efeito é utilizado um modelo numérico que combina o método dos elementos finitos (MEF) e o método dos elementos discretos formado por barras (LDEM). No LDEM o contínuo é representado por intermédio de uma treliça espacial de barras com a massa concentrada nas suas pontas. Este modelo misto foi implementado no software comercial Abaqus/Explicit, para simular o comportamento de corpos de prova de poliestireno expandido e de concreto com diferentes tamanhos e de diferentes taxas de deformação aplicadas. Os corpos de prova são elaborados com o MEF nas extremidades e com o LDEM na parte central a qual possui uma diminuição da seção transversal, assim a ruptura ocorre na parte central. Nas simulações os corpos de prova foram submetidos ao ensaio de tração direta. Os resultados mostraram que com o aumento das taxas de deformações aplicadas as cargas de ruptura aumentam, e que este comportamento é influenciado pela dimensão do corpo de prova. O aumento da resistência a tração foi observado sem qualquer alterações das equações constitutivas ou parâmetro do material. Além disso é proposta uma forma de tornar independente a relação entre a intensificação dinâmica e a taxa de deformação do efeito de escala. Foi analisado também como ocorre a propagação das tensões ao longo do corpo de prova para diferentes taxas de deformação, encontrando que para as maiores taxas de deformação analisadas as tensões não são uniformes no corpo. |
Resumen : | The previous studies show the increase of deformation percentage creates a raise of dynamics resistance. Several authors have studied the effect of strain rate, these studies can be made experimentally based on the principle of the Hopkinson bar or by numerical simulations. This paper presents a study about the variation of influence of deformation percentage with the scale effect in quasi-fragile behavior. To study this effect, it is utilized a numerical model that combines the finite elements method (MEF) and the lattice Discreet Elements Method(LDEM). In LDEM the solid is represented by a spatial lattice bars with mass concentrated at their tips. This mixed model was implemented on commercial software Abaqus/Explicit, to simulate the behavior of polystyrene specimens and concrete with different sizes and diferente strain rates applied. The samples are prepared with the MEF on the extremity and the LDEM in the central part which has a reduction in cross-section, so the rupture occurs in the middle. In the simulations the specimens were subjected to direct tensile testing. The results showed that with the applied deformation percentage increase, the break loads also increase and the body dimension influences this behavior. The increase in tensile strength was observed without any changes in the constitutive equations or material parameter. It is also a proposal of a way to make independent the relationship between the dynamic intensification and the scale effect deformation percentage. It was also analyzed as is the spread of tensions along the test specimen for different strain rates, finding that to the largest strain rates analyzed the stresses are not uniform in the body. |
Palabras clave : | Engenharia civil Resistência de materiais Taxa de deformação Efeito de escala Civil engineering Método dos elementos discretos Método dos elementos finitos Method of discrete elements Finite element method Resistance of materials |
CNPQ: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Editorial : | Universidade Federal do Pampa |
Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
Campus: | Campus Alegrete |
Citación : | SANTOS, Carla Driely Morsch. Análise da resistência sob elevadas taxas de carregamento utilizando o método dos elementos discretos formado por barras. 74 p. 2016. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2016. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI : | http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/1891 |
Fecha de publicación : | 8-nov-2016 |
Aparece en las colecciones: | Engenharia Civil |
Ficheros en este ítem:
Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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