Avaliação da influência de fabricação de componentes de TFP por FEMU e DIC

• Autor(a) principal: Foletto, Murilo
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/222529
• topic: Compósitos; Elementos finitos; Tailored fiber placement; FEMU; DIC; Material calibration

A técnica de Tailored Fiber Placement (TFP) atrai a atenção devido a possibilidade de produção de compósitos com mudança na direção das fibras, a alta capacidade de produção e precisão. No entanto, ainda existem divergências entre resultados numéricos e experimentais do processo, devido à ausência de teorias estruturais que caracterizem precisamente o comportamento mecânico desses componentes e à alta dependência dos parâmetros de fabricação. Nesse trabalho, uma metodologia de modelamento numérico é estudada visando considerar características locais do processo de TFP. Para isto, são introduzidos coeficientes de enrijecimento em diferentes regiões do composto, que é segmentado segundo características locais de fabricação. Uma placa com furo submetida a tração, fabricada via TFP, é modelada em um software comercial de elementos finitos, utilizando elementos de casca laminada. Os coeficientes de enrijecimento modificam o módulo elástico longitudinal do compósito dos rovings. Para a determinação desses parâmetros, dados experimentais de uma curva de força-deslocamento, obtidos por extensômetros da máquina de ensaio, e de deformações locais, obtidos por medição óptica, são usados em uma otimização multi-objetiva escalarizada. A otimização é feita via Atualização por Método de Elementos Finitos (FEMU), que fornece força e deformações locais numéricos, para deslocamentos experimentais prescritos. Os resultados mostram que o uso desses coeficientes é necessário para reproduzir os dados experimentais e capturar, qualitativamente, a influência de parâmetros de fabricação.