dc.creator | Knob, Juliano Hertz | |
dc.date.accessioned | 2024-07-03T15:11:35Z | |
dc.date.available | 2024-07-03T15:11:35Z | |
dc.date.issued | 2024-04-16 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/32138 | |
dc.description.abstract | 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. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Superfície de escoamento | por |
dc.subject | Porosidade | por |
dc.subject | Geometria do poro | por |
dc.subject | Homogeneização computacional | por |
dc.subject | Elementos finitos | por |
dc.subject | Yield locus | eng |
dc.subject | Porosity | eng |
dc.subject | Pore geometry | eng |
dc.subject | Computational homogenization | eng |
dc.subject | Finite elements | eng |
dc.title | Homogeneização numérica para a avaliação da resistência mecânica de materiais porosos com matriz de von Mises e poros esferoidais | por |
dc.title.alternative | Numerical homogenization for the assessment of mechanical strength of porous materials with von Mises matrix and spheroidal pores | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | 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. | por |
dc.contributor.advisor1 | Santos, Tiago dos | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2241262071800920 | por |
dc.contributor.referee1 | Tonatto, Maikson Luiz Passaia | |
dc.contributor.referee2 | Rossi, Rodrigo | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/7712460772787467 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Mecânica | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |