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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
metadata.dc.title: Análise numérica da caracterização do processo de dano em materiais compósitos
Autor(es): Bremm, Caroline
Primeiro Orientador: Kosteski, Luis Eduardo
Coorientador: Friedrich, Leandro Ferreira
Resumo: Os materiais na engenharia estão em constante avanço tecnológico na busca por propriedades mecânicas que resistam a diferentes condições de carregamentos e ambientes. Para atender a uma parcela da demanda das necessidades atuais do mercado desenvolveu-se uma nova gama de materiais chamados de compósitos. Estes são compostos heterogêneos formados por diferentes materiais, ou duas ou mais fases do mesmo material, que buscam combinar as propriedades para se obter as melhores características físicas e mecânicas de ambos em um mesmo material. Assim, devido a sua grande aplicação, conhecer a forma que o dano se propaga nesses materiais ainda é um tema aberto na comunidade científica. Algumas alternativas para quantificar o dano e ajudar no projeto desses materiais são os métodos numéricos e os ensaios não destrutivos. Assim, o presente trabalho tem como objetivo simular o comportamento de materiais compósitos reforçados com fibras de vidro distribuídas de forma unidirecionais e aleatórias utilizando a teoria Peridinâmica (PD). O comportamento global do material bem como a configuração de ruptura obtidas são comparados com resultados experimentais disponíveis. No compósito reforçado com fibras de vidro distribuídas de forma aleatória busca-se simular também o ensaio de Emissão Acústica (EA), e comparar a atividade registrada com dados de EA experimentais. Os resultados mostram que a PD apresenta-se como uma boa ferramenta para o estudo de materiais compósitos capturando as características mecânicas e a forma de colapso dos mesmos. A análise dos dados de EA da amostra simulada segue os padrões observados no ensaio experimental, conseguindo identificar a eminência de falha. Palavras chave: Materiais compósitos, Peridinâmica, Emissão acústica.
Abstract: Materials in engineering are in constant technology advancing, looking for mechanical properties that satisfy different loading conditions and environments. To meet a portion of the demand of the current market needs, a new range of materials called composites was developed. These are heterogeneous formed by different materials, or two or more phases of the same material, which seek to combine the properties to obtain the best physical and mechanical characteristics of both in the same material. Thus, due to its wide application, knowing how the damage propagates in these materials is still an open topic in the scientific community. Some alternatives to quantify the damage and help in the design of these materials are the numerical methods and non-destructive testing. Thus, the present work aims to simulate the behavior of composite materials reinforced with glass fibers distributed in a unidirectional and random way using the classical Peridynamic (PD) theory. The global behavior of the material as well as the rupture configuration obtained are compared with available experimental results. In the composite reinforced with randomly distributed glass fibers, it is also sought to simulate the Acoustic Emission (AE) test, and to compare the activity recorded with experimental AE data. The results show that PD presents itself as a good tool for the study of composite materials, capturing the mechanical characteristics and the collapse shape. The analysis of the AE data of the simulated sample follows the patterns observed in the experimental test, managing to identify the imminence of failure. Keywords: Composite materials, Peridynamics, Acoustic emission.
metadata.dc.subject: Engenharia mecânica
Materiais compósitos
Peridinâmica
Emissão acústica
Mechanical Engineering
Composite materials
Peridynamics
Acoustic emission
CNPQ: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
metadata.dc.publisher: Universidade Federal do Pampa
Sigla da Instituição: UNIPAMPA
Campus: Campus Alegrete
metadata.dc.identifier.citation: BREMM, Caroline. Análise numérica da caracterização do processo de dano em materiais compósitos. Orientador: Luis Eduardo Kosteski. 2022. 46p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia de mecânica) - Universidade Federal do Pampa, Curso de Engenharia de mecânica, Alegrete, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
metadata.dc.identifier.uri: https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/6991
metadata.dc.date.issued: 16-Mar-2022
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