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Document Type: Monografia
Title: Extensão da solução analítica de Pagano para análise estática de vigas sanduíche com núcleo poroso e funcionalmente graduado
Authors: Nascimento Neto, José Barbosa do
Issue Date: 17-Aug-2026
Advisor: Santos, Emerson Figueiredo dos
Resumo : As estruturas sanduíche, em especial as vigas, feitas com materiais funcionalmente graduados têm demonstrado grande potencial por combinar propriedades mecânicas de materiais diferentes e contribuírem para a melhoria do desempenho estrutural. Entretanto, o surgimento de defeitos, como os poros, durante os processos de fabricação pode alterar as propriedades efetivas desses materiais e, consequentemente, sua resposta mecânica. Nesse contexto, o presente trabalho propõe uma extensão da solução analítica de Pagano, que é baseada na Teoria da Elasticidade 3D, para a análise estática de vigas sanduíche com núcleo funcionalmente graduado e poroso. Para representar a variação contínua das propriedades mecânicas do material, utilizou-se uma abordagem baseada na discretização do material em subcamadas homogêneas equivalentes. A formulação desenvolvida foi validada por meio da comparação com resultados presentes na literatura. Posteriormente, foi conduzido um estudo paramétrico considerando diferentes índices de gradação do material, índices e modelos de distribuição da porosidade, razões de esbeltez e configurações geométricas das camadas. Os resultados obtidos demonstram que esses parâmetros influenciam diretamente a resposta estrutural, evidenciando a importância de analisar o comportamento dessas estruturas considerando a atuação de forma combinada desses fatores.
Abstract: Sandwich structures, particularly beams, made of functionally graded materials have demonstrated significant potential due to their ability to combine the mechanical properties of different materials and contribute to improved structural performance. However, the occurrence of defects, such as pores, during manufacturing processes can alter the effective properties of these materials and, consequently, their mechanical response. In this context, the present study proposes an extension of Pagano’s analytical solution, which is based on the three-dimensional Theory of Elasticity, for the static analysis of sandwich beams with a functionally graded and porous core. To represent the continuous variation of the material’s mechanical properties, an approach based on the discretization of the material into equivalent homogeneous sublayers was employed. The developed formulation was validated by comparison with results available in the literature. Subsequently, a parametric study was conducted considering different material gradation indices, porosity indices and distribution models, slenderness ratios, and geometric configurations of the layers. The results demonstrate that these parameters directly influence the structural response, highlighting the importance of analyzing the behavior of these structures by considering the combined effects of these factors.
Keywords: Engenharia civil
Ensino superior (UFS)
Vigas sanduíche
Materiais funcionalmente graduados
Porosidade
Solução 3D
Teoria da Elasticidade
Solução analítica de Pagano
Sandwich beams
Functionally graded materials
Porosity
Threedimensional solution
Subject CNPQ: ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
Language: por
Institution: Universidade Federal de Sergipe (UFS)
Department: DEC - Departamento de Engenharia Civil – São Cristóvão - Presencial
Citation: NASCIMENTO NETO, José Barbosa do. Extensão da solução analítica de Pagano para análise estática de vigas sanduíche com núcleo poroso e funcionalmente graduado. São Cristóvão, 2026. Monografia (graduação em Engenharia Civil) – Departamento de Engenharia Civil, Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2026
URI: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/26026
Appears in Collections:Engenharia Civil

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