Homogeneização numérica para a avaliação da resistência mecânica de materiais porosos com matriz de von Mises e poros esferoidais
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Data
2024-04-16Primeiro membro da banca
Tonatto, Maikson Luiz Passaia
Segundo membro da banca
Rossi, Rodrigo
Metadata
Mostrar registro completoResumo
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.
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