• Portal do Governo Brasileiro

Plataforma Sucupira

Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
ENGENHARIA MECÂNICA (42002010165P8)
HOMOGENEIZAÇÃO NUMÉRICA PARA A AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA MECÂNICA DE MATERIAIS POROSOS COM MATRIZ DE VON MISES E POROS ESFEROIDAIS
JULIANO HERTZ KNOB
DISSERTAÇÃO
16/04/2024

Este trabalho analisa a influência da porosidade e da geometria dos poros na resistência mecânica de materiais dúcteis, aplicando homogeneização computacional em um volume elementar com um único poro utilizando o método de elementos finitos. O estudo detalha o impacto da fração volumétrica e da razão de aspecto de poros alongados (prolate) na tensão de escoamento efetiva de materiais porosos com matriz de von Mises. São consideradas diferentes condições de carregamento, variando a triaxialidade de tensão macroscópica. Para isso, são impostas condições de contorno em termos de deslocamentos usando rotinas de usuário (Multi-point constraint, MPC), tal que a triaxilidade de tensão seja constante durante o carregamento. Como resultado, são obtidas superfícies de escoamento efetivas numéricas que demonstram os efeitos da porosidade e da geometria dos poros na resistência mecânica de materiais porosos no contexto analisado. Os resultados indicam que tanto o nível de porosidade quanto a forma dos poros reduzem de forma significativa a resistência mecânica do material, podendo promover implicações para o desenvolvimento e otimização de novos materiais e processos na engenharia. O estudo avança na compreensão dos materiais porosos, oferecendo uma base sólida para futuras investigações, especialmente no que tange à modelagem da superfície de escoamento, que desempenha um papel crucial na predição do comportamento mecânico sob diferentes condições de carga.

Superfície de escoamento;Porosidade;Geometria do poro;Homogeneização computacional;Elementos finitos
This work analyzes the influence of porosity and pore shape on the mechanical strength of ductile materials, applying computational homogenization to an elementary volume with a single pore using the finite element method. The study details the impact of volumetric fraction and aspect ratio of elongated (prolate) pores on the effective yield stress of porous materials with a von Mises matrix. Different loading conditions are considered, varying the triaxiality of macroscopic stress. For this purpose, boundary conditions in terms of displacements are imposed using user routines (Multi-point constraint, MPC), such that the stress triaxiality remains constant during loading. As a result, numerical effective yield surfaces are obtained that demonstrate the effects of porosity and pore geometry on the mechanical strength of porous materials in the analyzed context. The results indicate that both the level of porosity and the shape of the pores significantly reduce the mechanical strength of the material, which could have implications for the development and optimization of new materials and processes in engineering. The study advances the understanding of porous materials, providing a solid foundation for future investigations, especially regarding the modeling of the yield surface, which plays a crucial role in predicting mechanical behavior under different loading conditions.
Yield locus;Porosity;Pore geometry;Computational homogenization;Finite elements
1
50
PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
O trabalho possui divulgação autorizada
JULIANO HERTZ KNOB.pdf

Contexto

PROJETO E ANÁLISE DE SISTEMAS MECÂNICOS
DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS E PROCESSOS SUSTENTÁVEIS
Manufatura aditiva de compósitos de matriz metálica reforçados com grafeno: produção, caracterização e modelagem constitutiva

Banca Examinadora

TIAGO DOS SANTOS
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
TIAGO DOS SANTOS Docente - PERMANENTE
MAIKSON LUIZ PASSAIA TONATTO Docente - PERMANENTE
RODRIGO ROSSI Participante Externo

Vínculo

Servidor Público
Empresa Pública ou Estatal
Ensino e Pesquisa
Sim
Plataforma Sucupira
Capes UFRN RNP
  • Compatibilidade
  • . . .
  • Versão do sistema: 3.85.8
  • Copyright 2022 Capes. Todos os direitos reservados.

Nós usamos cookies para melhorar sua experiência de navegação no portal. Ao utilizar o gov.br, você concorda com a política de monitoramento de cookies. Para ter mais informações sobre como isso é feito, acesse Política de cookies.Se você concorda, clique em ACEITO.

Politica de Cookies

O que são cookies?

Cookies são arquivos salvos em seu computador, tablet ou telefone quando você visita um site.Usamos os cookies necessários para fazer o site funcionar da melhor forma possível e sempre aprimorar os nossos serviços. Alguns cookies são classificados como necessários e permitem a funcionalidade central, como segurança, gerenciamento de rede e acessibilidade. Estes cookies podem ser coletados e armazenados assim que você inicia sua navegação ou quando usa algum recurso que os requer.

Cookies Primários

Alguns cookies serão colocados em seu dispositivo diretamente pelo nosso site - são conhecidos como cookies primários. Eles são essenciais para você navegar no site e usar seus recursos.
Temporários
Nós utilizamos cookies de sessão. Eles são temporários e expiram quando você fecha o navegador ou quando a sessão termina.
Finalidade
Estabelecer controle de idioma e segurança ao tempo da sessão.

Cookies de Terceiros

Outros cookies são colocados no seu dispositivo não pelo site que você está visitando, mas por terceiros, como, por exemplo, os sistemas analíticos.
Temporários
Nós utilizamos cookies de sessão. Eles são temporários e expiram quando você fecha o navegador ou quando a sessão termina.
Finalidade
Coletam informações sobre como você usa o site, como as páginas que você visitou e os links em que clicou. Nenhuma dessas informações pode ser usada para identificá-lo. Seu único objetivo é possibilitar análises e melhorar as funções do site.

Você pode desabilitá-los alterando as configurações do seu navegador, mas saiba que isso pode afetar o funcionamento do site.

Chrome

Firefox

Microsoft Edge

Internet Explorer