Banca de DEFESA: FILIPE JOSE VIANA RIBEIRO

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : FILIPE JOSE VIANA RIBEIRO
DATA : 05/05/2023
HORA: 14:00
LOCAL: online
TÍTULO:

Análise sequencial de multiescala para compósitos reforçados com fibra de carbono e partículas de sílica.

PALAVRAS-CHAVES:

Multiescala Sequencial, Micromecânica Computacional, Compósitos Híbridos, Fibra de Carbono, Micropartículas de Sílica.

PÁGINAS: 91
RESUMO:

A maioria dos materiais compósitos são heterogêneos quando observados microscopicamente. Entretanto, as análises em elementos finitos comumente empregadas não consideração a influência das fases do compósito no comportamento mecânico do material. Esse trabalho avalia diferentes tipos de compósitos usando uma metodologia sequencial de multiescala, que inclui cada fase do componente utilizando uma análise de micromecânica computacional com um elemento de volume representativo e traz os resultados homogeneizados para a escala macro. Três tipos de compósitos são feitos com epóxi na fase matriz e reforçados com micropartículas de sílica, fibra de carbono, ou uma combinação de fibra de carbono e micropartículas em um arranjo híbrido. O elemento de volume representativo é construído com elementos finitos em três dimensões e restritos com diferentes condições de contorno. A simulação na macroescala reproduz a geometria dos corpos de prova das normas ASTM utilizadas nos experimentos para definir os modelos em elementos finitos. Uma sub-rotina em Fortran reproduz na maior escala o comportamento mecânico obtido na análise micromecânica. Em particular, os resultados experimentais para os compósitos particulados são extraídos da literatura. Para os compósitos fibrosos, um método de laminação manual é utilizado considerando uma fração volumétrica de fibra de 30%, nos fibrosos híbridos a fração mássica em relação a resina é de 9%. Tração, compressão e cisalhamento no plano são feitos para corpos de prova com tecido unidirecional de fibra de carbono. Em tração e compressão o material é testado longitudinal (0º) e transversalmente (90º) em relação a fibra, no cisalhamento o laminado é construído com a angulação de 45º e -45º. Os resultados mostram boa concordância entre a parte experimental e numérica, tanto nas propriedades elástica quanto no comportamento plástico. A metodologia apresentada aqui pode servir de base para pesquisas futuras na mesma área do conhecimento.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - MAIKSON LUIZ PASSAIA TONATTO - UFSM
Interno - 1716349 - MARCIO EDUARDO SILVEIRA
Presidente - 1691537 - TULIO HALLAK PANZERA
Externo à Instituição - VOLNEI TITA