Avaliação da direção de fibras de reforço de um material hiperelástico anisotrópico

• Autor(a) principal: Götz, Gustavo Luis Fett
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/251664
• topic: Materiais hiperelásticos; Hoss-Marczak; Finite element; Python; Hyperelasticity; Anisotropy

O estudo de materiais hiperelásticos, caracterizados pela sua elevada capacidade de se deformar elasticamente e cujo comportamento pode ser associado a materiais amplamente empregados na indústria, como a borracha, e também a tecidos biológicos e músculos, evolui constantemente à medida em que se busca aprimorar as propriedades de tais materiais através de métodos de manufatura cada vez mais avançados. Neste projeto, é realizado um estudo preliminar a respeito da direção das fibras de um material hiperelástico anisotrópico, neste caso um tecido biológico, a fim de obter a configuração que gera a menor tensão média de uma geometria básica submetida à condição de deformação uniaxial. O problema é simulado via o Método dos Elementos Finitos utilizando uma rotina de material hiperelástico anisotrópico definida pelo usuário com o modelo de Hoss-Marczak modificado implementado no software Abaqus. Através de uma rotina em linguagem Python, realizam-se simulações variando o ângulo das fibras de reforço do material, visando a minimização da tensão na direção de aplicação do deslocamento prescrito. Os resultados encontrados demonstram uma maior rigidez da estrutura para o caso das fibras orientadas a 0º e menor tensão na direção do deslocamento prescrito para fibras a 60º.