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Tipo de Documento: Dissertação
Título : Análise das propriedades mecânicas de materiais favos de mel em configurações de diamante e cruz: uma abordagem com base na teoria de pórticos planos
Autor : Gomes, Rainara Souza
Fecha de publicación : 21-mar-2024
Director(a): Amorim, David Leonardo Nascimento de Figueiredo
Resumen: Os materiais honeycombs, também conhecidos como materiais celulares ou materiais favos de mel, são aplicados em diversas áreas, como arquitetura, engenharia e biomedicina. Na engenharia civil, esses materiais são empregados como reforço estrutural, soluções geotécnicas ou em estruturas sanduíche. As propriedades mecânicas desses materiais são intrinsecamente influenciadas pelas configurações das células unitárias. As pesquisas nesta área têm crescido nas últimas décadas, com enfoque nos comportamentos mecânicos, que podem ter características isotrópicas ou anisotrópicas. O presente estudo tem como finalidade investigar as propriedades mecânicas dos materiais celulares no plano, concentrando-se nas configurações de células unitárias em formato de diamante e cruz. Para alcançar tal objetivo, utiliza-se como base metodológica os conceitos da teoria de pórticos planos, embasados na lei de elasticidade e plasticidade via teoria de flexão de Timoshenko. Nesta pesquisa, são analisadas as propriedades elásticas e plásticas dos favos de mel em configurações de diamante e cruz, por meio de um critério de falha. Os resultados são validados por meio da comparação dos esforços e deslocamentos calculados para meios bidimensionais compostos por elementos finitos de pórticos planos, com propriedades do material constituintes, e por elementos finitos quadrilaterais, com as propriedades efetivas da célula unitária. Tais resultados comprovaram que a metodologia adotada descreve de forma satisfatória o comportamento dos materiais favos de mel em configuração cruz e diamante. Em especial, a abordagem elastoplástica para a configuração em cruz foi comparada com experimentos com acurácia satisfatória.
Resumen : Honeycomb materials, also known as cellular materials or honeycomb materials, are applied in various areas, such as architecture, engineering and biomedicine. In civil engineering, these materials are used as structural reinforcement, geotechnical solutions or in sandwich structures. The mechanical properties of these materials are intrinsically influenced by the unit cell configurations. Research in this area has grown in recent decades, focusing on mechanical behaviors, which can have isotropic or anisotropic characteristics. The present study aims to investigate the mechanical properties of in-plane cellular materials, focusing on diamond and cross-shaped unit cell configurations. To achieve this objective, the concepts of the theory of flat frames are used as a methodological basis, based on the law of elasticity and plasticity via Timoshenko's flexural theory. In this research, the elastic and plastic properties of honeycombs in diamond and cross configurations are analyzed, using a failure criterion. The results are validated by comparing the efforts and displacements calculated for two-dimensional media composed of finite elements of flat frames, with constituent material properties, and quadrilateral finite elements, with the effective properties of the unit cell. These results proved that the methodology adopted satisfactorily describes the behavior of honeycomb materials in cross and diamond configurations. In particular, the elastoplastic approach for the cross configuration was compared with experiments with satisfactory accuracy.
Palabras clave : Materiais favos de mel
Propriedades mecânicas
Células unitárias
Teoria de flexão de Timoshenko
Critério de falha
Honeycomb materials
Mechanical properties
Unit cells
Timoshenko bending theory
Failure criterion
Área CNPQ: ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Idioma : por
Institución: Universidade Federal de Sergipe (UFS)
Programa de Posgrado: Pós-Graduação em Engenharia Civil
Citación : GOMES, Rainara Souza. Análise das propriedades mecânicas de materiais favos de mel em configurações de diamante e cruz: uma abordagem com base na teoria de pórticos planos. 2024. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2024.
URI : https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/19508
Aparece en las colecciones: Mestrado em Engenharia Civil

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