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‣ Tensões residuais de origem térmica em materiais compósitos de matriz metálica: modelação matemática e estudos numéricos.

Dias, Filipe Miguel Horta e Vale Teixeira
Fonte: Universidade de Coimbra Publicador: Universidade de Coimbra
Tipo: Tese de Doutorado
Português
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Apresenta-se o desenvolvimento de um modelo matemático tridimensional e o respectivo programa de simulação numérica. O objectivo é determinar os campos de tensões residuais, após arrefecimento, em materiais compósitos de matriz metálica (CMM). Enumeram-se conceitos tecnológicos relacionados com os CMMs referindo em particular os processos de fabrico, aplicações mais comuns e propriedades. Desenvolve-se um modelo de comportamento termoelástico para o reforço do CMM e outro termoelasto-viscoplástico para a matriz. Este último baseado em variáveis de estado internas e externas de modo a permitir modelar com exactidão os fenómenos de encruamento e restauração do material. O princípio das potências virtuais resultante é implementado recorrendo a uma formulação lagrangeana reactualizada e a um método de integração temporal semi-implícito. Com a formulação resultante desenvolve-se um programa de elementos finitos para simular numericamente os processos referidos. Implementa-se um algoritmo de controlo automático do tamanho do incremento de tempo de modo a optimizar as prestações de cálculo. Realizam-se testes numéricos de optimização dos algoritmos e dos esquemas de controlo desenvolvidos. Determinam-se valores ideais para os parâmetros definidores dos algoritmos referidos. Estudam-se as implicações de alguns parâmetros tecnológicos como a fracção volúmica de reforço...

‣ O MEC e o MEF aplicados à análise de problemas viscoplásticos em meios anisotrópicos e compostos; The BEM and FEM applied for analysis of viscoplastics problems in the anisotropic and composites medias

Vanalli, Leandro
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 06/08/2004 Português
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O objetivo do presente trabalho é o desenvolvimento de formulações e de códigos computacionais que possibilitem a análise bidimensional estática de meios contínuos anisotrópicos viscoplásticos reforçados ou não por fibras. Especificamente, as análises numéricas envolvem aplicações dos métodos dos elementos de contorno (MEC) e dos elementos finitos (MEF), comparando-se os resultados obtidos com respostas analíticas e experimentais, disponíveis na literatura, buscando-se assim, subsídios teóricos que permitam o entendimento de problemas mais gerais envolvendo meios anisotrópicos. Para tanto são empregados elementos finitos triangulares com aproximações cúbica e quadrática para os deslocamentos na modelagem dos domínios. Na consideração do reforço com fibras, elementos finitos de barras simples são empregados. A formulação desenvolvida proporciona também a consideração de distribuição randômica das fibras imersas no meio sem qualquer aumento dos graus de liberdade do problema analisado, diferindo-se assim, das formulações conhecidas até o momento. Com o MEC, a análise de plasticidade e viscoplasticidade em meios com anisotropia geral é feita de maneira original no trabalho, destacando-se a consideração de lei de fluxo plástico não-associativa e o tratamento de viscosidade apenas com integrais de contorno...

‣ Desenvolvimento de um novo algoritmo para análise viscoplástica com o método dos elementos de contorno.; Development of a new boundary elements algorithm for viscoplastic analysis.

Carbone, Nicholas
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/07/2007 Português
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A busca por novos modelos matemáticos e técnicas inovadoras para análises numéricas tem sido tema de muitas pesquisas. Em análises de modelos que possuem domínios infinitos e semi-infinitos, o Método dos Elementos de Contorno (MEC) sobressai-se como uma das mais eficientes ferramentas numéricas. Por outro lado, em análises não-lineares o MEC requer a avaliação de integrais de domínio, diminuindo as vantagens de uma discretização apenas do contorno do modelo analisado. Neste trabalho apresenta-se uma técnica inovadora que trata as integrais de domínio, não adequadas para uma representação pura do contorno, em análises de modelos com materiais viscoplásticos. Na abordagem proposta, utiliza-se um novo algoritmo de visualização proposto por Noronha & Pereira para detectar as regiões de plastificação automaticamente. Este procedimento de detecção é realizado de forma incremental por meio de predições (gradiente como direção de busca) e iterações (Newton-Raphson). Uma vez que as regiões sejam obtidas, torna-se possível transformar as integrais de domínio em integrais de contorno de forma direta. Obtém-se assim uma abordagem baseada apenas na discretização do contorno dos modelos, mantendo uma das principais vantagens da utilização do MEC. Foram realizados neste trabalho alguns exemplos numéricos que apresentaram excelentes resultados em comparação com o Método dos Elementos Finitos (MEF) e com resultados encontrados na literatura.; The search for new mathematical models and innovative techniques for numerical analyses has been subject of many research studies. In analysis of models with infinite and semi-infinite domains...

‣ Modelos viscosos em mecânica dos solos: análise de uma equação visco-hipoplástica.; Visco models in soil mechanics: a visco-hypoplastic equation analysis.

Cogliati, Belén
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 03/10/2011 Português
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Cogliati, Belén. (2011). Modelos viscosos em mecânica dos solos: análise de uma equação visco-hipoplástica. Dissertação de Mestrado, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo. Esta dissertação estuda o comportamento de um modelo visco-hipoplástico proposto por Niemunis (2002), com as funções constitutivas da equação hipoplástica de Nader (2003). Para entender o papel da viscosidade no comportamento do solo são discutidos o adensamento secundário, a influência da velocidade de deformação na resistência não-drenada e a variação do coeficiente de empuxo com o tempo. Como etapa preliminar, são apresentados os modelos reológicos simples em uma dimensão, formados por um só elemento (modelos de Hooke, Newton e Saint-Venant) e modelos compostos pela combinação desses elementos (modelos de Maxwell, Bingham, Kelvin- Voigt, sólido linear padrão e visco-plástico com endurecimento). São deduzidas as equações de fluência e relaxação para todos esses modelos. Em três dimensões, são apresentadas as formulações do modelo visco-hipoplástico de Niemunis (2002) com as funções constitutivas de Nader (2003). São deduzidas as expressões simplificadas desse modelo para ensaios triaxiais. Em seguida...

‣ Aproximação de Galerkin mínimos-quadrados de escoamentos axissimétricos de fluido Herschel-Bulkley através de expansões abruptas; Galerkin least-squares approximations for herschel bulkley fluid flows through an axisymmetric abrupts expansions

Machado, Fernando Machado
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
Português
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O estudo de escoamentos de fluidos não-Newtonianos através de expansões desperta um grande interesse em pesquisadores nas diversas áreas da engenharia, devido a sua ampla aplicação em indústrias e no meio acadêmico. O objetivo principal desta Dissertação é simular problemas de escoamentos envolvendo fluidos viscoplásticos através de expansões axissimétricas abruptas. O modelo mecânico empregado é baseado nas equações de conservação de massa e de momentum para escoamentos isocóricos acoplados com a equação constitutiva de um Fluido Newtoniano Generalizada (GNL), com a função de viscosidade de Herschel-Bulkley regularizada pela equação de Papanastasiou. O modelo mecânico é aproximado por um modelo estabilizado de elementos finitos, denominado método Galerkin Mínimos-Quadrados, ou Galerkin Least-squares (GLS). Esse método (GLS) é usado a fim superar as dificuldades numéricas do modelo de Galerkin clássico: a condição de Babuška-Brezzi e a instabilidade inerente em regiões advectivas do escoamento. O método é construído adicionando termos de malha-dependentes a fim aumentar a estabilidade da formulação de Galerkin clássica sem danificar sua consistência. A formulação GLS é aplicada para estudar a influência do índice power-law...

‣ Simulação de escoamentos de um fluido viscoplástico pelo método de Galerkin Mínimos Quadrados; Simulation of flows of a viscoplastic fluids by method galerkin least-squares

Schwarz, Ana Paula
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
Português
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O principal objetivo dessa dissertação consiste nas simulações numéricas de um escoamento de um fluido viscoplástico usando o método de elementos finitos. A modelagem mecânica empregada está baseada nas equações conservativas de massa e momentum acopladas ao modelo constitutivo recentemente proposto por Souza Mendes e Dutra – aqui chamado de SMD. A modelagem mecânica foi aproximada via método de Galerkin Mínimos-Quadrados (GLS), que é construído para superar a falha numérica do método clássico de Galerkin para formulações mistas sem danificar a sua consistência. Primeiro, a fim de checar o código computacional, um escoamento em uma cavidade forçada. Em seguida, dois escoamentos de fluidos viscoplásticos foram considerados: um fluido SMD escoando através de uma expansão seguida de uma contração abrupta e outro em torno de um cilindro circular. Os resultados numéricos gerados forneceram informações físicas dos fenômenos de viscoplasticidade estudados e se mostraram de acordo com a literatura.; The main objective of this paper consists of numerical simulations of viscoplastic fluid flows using the finite element method. The mechanical modeling employed is based on the mass and momentum conservative equations coupled with the constitutive model recently proposed by Souza Mendes and Dutra - herein only named by SMD. The mechanical modeling was approximated via the Galerkin Least-Squares method (GLS) which is built to overcome the numerical shortcoming of the classical Galerkin method for mixed formulations without damaging its consistency. First...

‣ Escoamento de fluídos pseudoplásticos e viscoplásticos: avaliação analítica e aproximação por elementos finitos; Pseudoplastic and viscoplastic fluids flow: analitic avaliation and finit element aproximation

Hermany, Lober
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso Formato: application/pdf
Português
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O presente trabalho objetiva a investigação teórica e numérica da dinâmica dos escoamentos dos fluidos industriais. A grande maioria destes fluidos, ao escoarem apresentam um comportamento reológico bem diverso dos apresentados pelos líquidos Newtonianos - sendo, portanto, conhecidos na literatura como fluidos não-Newtonianos. Neste trabalho são desenvolvidas soluções exatas e aproximações de elementos finitos de escoamentos de interesse de fluidos não-Newtonianos pseudoplásticos e viscoplásticos. O modelo pseudoplástico empregado é o conhecido fluido power-law, enquanto que o modelo de viscoplasticidade é a equação de Bingham. Com as soluções exatas e aproximações numéricas dos problemas, serão determinados parâmetros cinemáticos e dinâmicos de interesse. Foram também determinados os erros relativos das aproximações numéricas realizadas. Os resultados obtidos foram satisfatórios, mostrando as influências dos parâmetros reológicos, índice de power-law e número de Bingham, sobre o escoamento de fluidos não-newtonianos. Esses resultados permitiram também a comparação entre perfis de velocidades obtidos analiticamente e computacionalmente, mostrando que o código computacional utilizado é eficaz. Todo o desenvolvimento teórico e computacional deste trabalho foi realizado no Laboratório de Mecânica dos Fluidos Aplicada e Computacional (LAMAC) do Departamento de Engenharia Mecânica da UFRGS.; The present work aims the theoretical and numerical research of the industrial fluid flows dynamics. The vast majority of these fluids...

‣ Túneis revestidos por concreto projetado: análise da interação maciço-revestimento

Dutra, Luiz Givago Franco
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso Formato: application/pdf
Português
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Dentre os métodos de análise estrutural de túneis, aqueles que consideram o efeito acoplado da interação entre maciço e suporte são os mais adequados para uma melhor análise desse problema. Esse trabalho avaliou a influência dos seguintes parâmetros nos deslocamentos radiais de um túnel revestido por concreto projetado: distância da colocação de revestimento à face de escavação, velocidade de escavação e propriedades mecânicas dos materiais. Atualmente o concreto projetado é tido como um dos principais suportes de túneis e sua característica principal é a dependência que suas propriedades mecânicas têm do tempo. Aqui o concreto projetado foi modelado, num primeiro momento, como material viscoplástico e, num segundo, como material elástico. O meio no qual está inserido o túnel foi considerado um meio viscoplástico modelado pelo critério de resistência de Drucker-Prager. A avaliação foi feita por intermédio do programa GEOMEC91 desenvolvida por Bernaud (1991), o qual é baseado no método dos elementos finitos e usa o procedimento chamado ativaçãodesativação de elementos. Como resultado dos cálculos realizados, são apresentadas as curvas de avaliação dos deslocamentos radiais da estrutura...

‣ Análise das perdas de carga em escoamentos de fluídos pseudoplásticos e viscoplásticos; Pressure losses analysis for pseudoplastic and viscoplastic fluid flows

Silveira, Filipe de Santis
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso Formato: application/pdf
Português
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Este trabalho compreendeu simulações numéricas de escoamentos de fluidos pseudoplásticos e viscoplásticos através de um duto reto bem como de uma expansão abrupta, ambos axissimétricos, com o objetivo de analisar as perdas de carga, tanto distribuída, no primeiro caso, quanto localizada, por ocasião da expansão, no segundo caso. As simulações foram desenvolvidas por meio da metodologia de Elementos Finitos de Galerkin Mínimos-Quadrados (GLS), com base na modelagem que contou com as equações da continuidade e balanço de quantidade de movimento, acopladas ao modelo constitutivo, para fluidos com propriedades pseudoplásticas e viscoplásticas, de SMD. As perdas de carga distribuídas foram analisadas por meio do coeficiente de atrito de Darcy, f, e as localizadas em função da chamada correção de entrada, C. Ambas apresentaram redução juntamente com a diminuição do expoente de power-law n, de 1 (fluido Newtoniano) até 0,2, caso de maior pseudoplasticidade. No caso de escoamentos viscoplásticos, tanto f quanto C apresentaram aumento com o incremento no número de Bingham, Bn, o qual representa o nível de viscoplasticidade no fluido, ou seja, a quantidade de regiões que não apresentarão escoamento, comportando-se como corpos rígidos. No caso da expansão abrupta...

‣ Análise dos efeitos da viscoplasticidade e inércia no escoamento de fluidos de bingham empregando a metodologia de galerkin mínimos-quadrados

Silveira, Filipe de Santis; Zinani, Flávia Franceschini; Martins-Costa, Maria Laura
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência Formato: application/pdf
Português
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‣ Aproximações estabilizadas de escoamentos de fluidos viscoplásticos através de uma expansão seguida de uma contração axissimétrica

Hermany, Lober
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
Português
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Os efeitos da inércia no escoamento de fluidos viscoplásticos através de uma expansão seguida de uma contração são analisados neste trabalho. O comportamento mecânico é modelado pela equação constitutiva do fluido Newtoniano Generalizado, com a função viscosidade definida pela equação do modelo SMD (de Souza Mendes e Dutra, 2004). As equações de conservação de massa e de quantidade de moviemnto, juntamente com a equação constitutiva, são aproximadas pela formulação de Galerkin mínimos-quadradros (GLS) em termos da pressão e da velocidade. Uma análise de sensibilidade é realizada, com o objetivo de investigar a influência da inércia e das forças viscosas na dinâmica do escoamento. A topologia das superfícies de escoamento é obtida, e provou-se estar fortemente relacionada com a inércia e com a tensão limite de escoamento considerados no escoamento. Além disso, os resultados são comparados com outros resultados obtidos na literatura, que consideram a elasticidade do fluido. Pode-se observar que os efeitos da inércia e da elasticidade levam a padrões de escoamento diferentes.; The effect of inertia in the flow of viscoplastic fluids through an expansion followed by a contraction is analyzed. The mechanical behavior is modeled by the Generalized Newtonian Fluid constitutive equation...

‣ Implementação e avaliação de modelos constitutivos viscoplásticos em pequenas e grandes deformações utilizando o MEF

Santos, Tiago dos
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
Português
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No presente trabalho é descrita uma formulação para modelos constitutivos elastoviscoplásticos, considerando deformações infinitesimais e finitas. Os modelos são formulados em um contexto da termodinâmica de variáveis internas usando fundamentos de análise convexa. As equações de evolução são obtidas a partir do princípio da máxima dissipação, o qual desempenha um importante papel na abordagem adotada, a qual consiste na generalização do modelo reológico de Bingham. O problema constitutivo de valor inicial local é solucionado por um esquema de integração implícita combinado a um algoritmo de mapeamento de retorno. O problema de valor no contorno e inicial global, considerando casos quasi-estáticos, é solucionado por meio do método dos elementos finitos (MEF) empregando também um método de integração implícita. Esta estratégia é implementada empregando os modelos constitutivos viscoplásticos linear e não linear de Perzyna e o modelo de Perié. A implementação computacional é avaliada por meio da comparação dos resultados numéricos a soluções analíticas e também a problemas padrões disponíveis na literatura. Os resultados obtidos são importantes para avaliar o comportamento e as características dos modelos viscoplásticos na análise dos fenômenos de dependência da taxa de deformação e de relaxação de tensão. Embora os três modelos se mostrem adequados à captura destes fenômenos...

‣ Galerkin least-squares solutions for purely viscous flows of shear-thinning fluids and regularized yield stress fluids

Zinani, Flávia Schwarz Franceschini; Frey, Sérgio Luiz
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: application/pdf
Português
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This paper aims to present Galerkin Least-Squares approximations for flows of Bingham plastic fluids. These fluids are modeled using the Generalized Newtonian Liquid (GNL) constitutive equation. Their viscoplastic behavior is predicted by the viscosity function, which employs the Papanastasiou’s regularization in order to predict a highly viscous behavior when the applied stress lies under the material’s yield stress. The mechanical modeling for this type of flow is based on the conservation equations of mass and momentum, coupled to the GNL constitutive equation for the extra-stress tensor. The finite element methodology concerned herein, the well-known Galerkin Least-Squares (GLS) method, overcomes the two greatest Galerkin shortcomings for mixed problems. There is no need to satisfy Babuška-Brezzi condition for velocity and pressure subspaces, and spurious numerical oscillations, due to the asymmetric nature of advective operator, are eliminated. Some numerical simulations are presented: first, the lid-driven cavity flow of shear-thinning and shear-thickening fluids, for the purpose of code validation; second, the flow of shear-thinning fluids with no yield stress limit, and finally, Bingham plastic creeping flows through 2:1 planar and axisymmetric expansions...

‣ Estudo das características térmicas e mecânicas de formulações de adesivos PSA HOT MELT contendo variações de borrachas SBC e resinas taquificantes

Amorim, William Silva
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso Formato: 65 f.
Português
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The properties of the hot melt adhesive pressure sensitive (HMPSA) using an elastomer as a base polymer a copolymer of styrene and butadiene (SBS) and variation of tackifiers resins such as hydrocarbon resins and hydrogenated hydrocarbon were investigated. The formulations were prepared by mixing process within shear. The adhesives prepared were evaluated in test Brookfield viscosity and softening point Ring and Ball to compare the formulations and the influence of variations in raw materials. Infrared analyzes were performed to detect the reactions between the inputs and investigate the chemical interactions of the same properties of the adhesive. In thermal analysis, the assay was performed thermogravimetry (TG) and diferencial exploratory calorimetry (DSC). Were investigated the parameters of the tensile test on each of the formulations. Finally, were analysed comparatively the basic formulations of adhesives with their respective raw materials; As propriedades dos adesivos hot melt sensíveis a pressão (HMPSA), utilizando como polímero base um elastômero de um copolímero de estireno e butadieno (SBS) e variação de resinas taquificantes, tais como resinas hidrocarbônicas e hidrocarbônicas hidrogenadas, foram investigadas. As formulações foram preparadas pelo processo de mistura por cisalhamento e foram avaliadas utilizando-se o ensaio de viscosidade Brookfield e ponto de amolecimento “Ring and Ball” com o objetivo de se comparar as formulações e a influência das variações das matérias-prima. Foram feitos análises de infravermelho para detectar as reações entre os insumos e investigar as interações das mesmas nas propriedades do adesivo. Na analise térmica...

‣ Aplicação do processamento viscoplástico para a obtenção de placas cerâmicas laminadas

Santana, Lisiane Navarro de Lima
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Tese de Doutorado Formato: xviii, 133 f.| il.
Português
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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

‣ Modelos constitutivos variacionais de viscoelasticidade e viscoplasticidade para materiais termoplásticos submetidos a deformações finitas

Vassoler, Jakson Manfredini
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 136 f.| il., grafs., tabs.
Português
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica; O grande interesse desenvolvido pelos termoplásticos, sobretudo na fabricação de peças e componentes estruturais, é devido às suas boas propriedades mecânicas e capacidade de substituir os metais em certas aplicações. Porém estes materiais possuem um comportamento mecânico muito mais complexo que os materiais metálicos, com deformação não linear quando solicitados, alta sensibilidade a variações de velocidade de deformação e de temperatura. Devido a estas características, os termoplásticos necessitam modelos específicos para a sua simulação numérica, capazes de representar adequadamente a relação de tensão e deformação, taxa de deformação, temperatura, etc. na faixa de análise. Este trabalho trata do estudo, desenvolvimento e implementação de um conjunto de modelos constitutivos que conjugam características viscoelásticas e viscoplásticas de forma a permitir a simulação do comportamento não linear encontrado em materiais poliméricos sob grandes deformações a diferentes velocidades de deformação. A formulação utilizada está baseada numa estrutura variacional...

‣ Modelo constitutivo variacional de viscoplasticidade em regime de grandes deformações para um problema adiabático termomecanicamente acoplado

Selke, Augusto Emmel
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 137 f.| il., grafs., tabs.
Português
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2009; A separação total dos efeitos térmicos e mecânicos é razoável para a maioria das aplicações em mecânica dos sólidos. Contudo, alguns problemas requerem modelos mais complexos. Temperaturas de transição vítrea de borrachas e a experiência diária com o amolecimento térmico de plásticos provam a necessidade de se considerar acoplamento termomecânico no tratamento de polímeros. Também os metais, quando sujeitos a grandes deformações ou grandes taxas de deformação, exibem aquecimento perceptível. A necessidade clara de modelos termo-mecanicamente acoplados levou à extensa exploração de efeitos como tensões térmicas e aquecimento (e resfriamento) termoelástico para uma grande variedade de materiais e aplicações. O objetivo deste trabalho é formular um problema termomecânico totalmente acoplado em uma estrutura variacional, na qual derivam-se atualizações constitutivas de um pseudo-potencial incremental. Consideram-se materiais hiperelásticos viscoplásticos. A utilização de potenciais baseados em grandezas espectrais de deformação permite a representação de uma grande variedade de materiais isotrópicos. O problema é considerado adiabático...

‣ A Damage model for the ductile failure analysis of plastic components

Mascarenhas, Wesley Novaes
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Tese de Doutorado Formato: xlv, 230 p.| il., grafs., tabs.
Português
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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011; O objetivo deste trabalho é propor um modelo matemático e um sistema computacional, baseado no método dos elementos finitos, capaz de auxiliar a atividade de análise estrutural de componentes de plástico submetidos à falha dúctil. Basicamente, este sistema computacional será composto por um modelo elasto-viscoplástico acoplado ao dano, a fim de ser possível descrever a evolução das deformações inelásticas e os processos degradativos que conduzirão à falha e, assim, auxiliar no dimensionamento de componentes. O referido modelo foi desenvolvido sob as teorias propostas por Lemaitre [1], Fremond e Nedjar [2] e sob as abordagens da termodinâmica dos meios contínuos e do método do estado local, onde foram introduzidos os conceitos de potenciais termodinâmicos e de variáveis de estado. Ao se utilizar estas abordagens, assegura-se que os modelos produzirão resultados termodinamicamente consistentes. A fim de certificar o modelo proposto e validar o sistema numérico, realizou-se um ensaio uniaxial, em que o corpo de provas foi deformado até a sua fratura. Os dados obtidos do referido ensaio e de outros ensaios complementares foram utilizados na identificação das propriedades e constantes materiais...

‣ Análise e implementação de modelo constitutivo de viscoplasticidade em regime de deformação finita

Jenovencio, Guilherme
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 144 p. | il., grafs., tabs.
Português
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014; Nas últimas décadas a aplicação de componentes feitos de materiais poliméricos sofre um aumento expressivo. Muitas peças tradicionalmente feitas de metais e cerâmicos foram substituídos por algum tipo de polímero. O aumento de itens fabricados desses materiais se deve à grande versatilidade de propriedades mecânicas e químicas aliadas à baixa densidade dos mesmos. No entanto, do ponto de vista computacional esses materiais são extremamente complexos de serem modelados devido à intrínseca sensibilidade às variações de temperatura e taxa de deformações. Em vista disso, no presente trabalho buscou se estudar e implementar um conjunto de modelos constitutivos viscoplásticos capazes de representar o comportamento de materiais termoplásticos. A abordagem variacional foi adotada para formulação do modelo, assim a atualização das tensões e variáveis internas é realizada através da extremização de um pseudo-potencial termodinamicamente consistente. Para o estudo do comportamento do modelo em geometrias tridimensionais foi escrita uma sub-rotina de material...

‣ Modelo variacional de elastoplasticidade com sensibilidade à tensão hidrostática

Antonietti, Anderson José
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 101 p.| il., grafs., tabs.
Português
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014; Os materiais poliméricos ocupam um espaço crescente na fabricação e projeto dos mais variados produtos tecnológicos. Particular ênfase tem sido dada ao desenvolvimento e concepção de materiais e componentes de alto desempenho mecânico, como os termoplásticos. Dentre estes, destacam-se os materiais biocompatíveis utilizados para a fabricação de diversos implantes em substituição aos implantes metálicos. Os implantes bioabsorvíveis proporcionam vantagens como a dispensação da remoção dos implantes, melhor qualidade da visualização em diagnósticos por imagens e rigidez compatível com a rigidez óssea. Aplicações deste tipo impulsionam uma forte demanda na capacidade de simulação e desenvolvimento de modelos adequados para a descrição do comportamento desses materiais frente a cargas elevadas acoplando diversos mecanismos dissipativos, como elastoplasticidade, viscoelasticidade, viscoplasticidade, dano, acoplamento termomecânico, sensibilidade à tensão hidrostática, etc. Este trabalho, tem como objetivo geral o estudo e implementação de duas abordagens para o modelo de Drucker-Prager...