Otimização de materiais constituídos de células treliçadas com restrições de isotropia para aplicações termomecânicas

Autor: Guth, Danilo Colletta
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UDESCUniversidade do Estado de Santa CatarinaUDESC.
Druh dokumentu: masterThesis
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Inspirados por materiais encontrados na natureza, pesquisadores têm estudado a utilização de materiais celulares em diversas aplicações como biomedicina, engenharia aeroespacial e militar. O ganho em relação ao material base é a excelente relação entre peso e propriedades diversas como: rigidez ao cisalhamento; condutividade térmica/elétrica; absorção de impacto, ruído e vibrações. Uma classe específica são os materiais constituídos por células treliçadas. Estes possuem estrutura periódica, formada por células-base constituídas de barras distribuídas espacialmente no domínio da célula. Modernos processos de fabricação vêm viabilizando a confecção das células em escalas micro e nanométricas. Técnicas para obtenção de novas configurações são objeto de diversos estudos que buscam obter estruturas ótimas para uma dada função multiobjetivo. O presente trabalho implementa o uso de programação quadrática sequencial para a obtenção de células-base otimizadas para funções termomecânicas incluindo a maximização do módulo de cisalhamento, módulo volumétrico, coeficiente de Poisson e condutividade térmica, permitindo a inclusão de restrições de isotropia. A determinação das propriedades macroscópicas é obtida através do método da homogeneização. Diversos resultados são obtidos para os casos bidimensional e tridimensional.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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