Dinâmica de uma estrutura origâmica cilíndrica atuada por ligas com memória de forma

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rodrigues, Guilherme Vieira
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/5984
Resumo: Origami, a arte da dobra de papel, tem sido inspiração para o desenvolvimento de novas estruturas na engenharia devido à sua capacidade intrínseca de variar de forma e de volume. Associadas com materiais inteligentes, essas estruturas possuem um grande potencial na criação de dispositivos auto-expansíveis. Ligas com memória de forma pertencem a essa classe de materiais, apresentando a habilidade de mudar de forma com a variação da temperatura. O presente trabalho tem como objetivo o estudo do comportamento de um origami cilíndrico denominado origami-stent associado a ligas com memória de forma. Tal associação é feita utilizando-se molas torcionais atuando nas dobras do origami. O origami com memória de forma permite a expansão e a contração na direção radial sem a necessidade de contato físico. A modelagem matemática considera um modelo constitutivo polinomial para descrever o comportamento termomecânico das ligas com memória de forma. Considerações geométricas estabelecem um modelo com um grau de liberdade que possuem não linearidades geométricas e constitutivas. Simulações numéricas permitem explorar detalhes da dinâmica não-linear do sistema, mostrando situações complexas como o caos.
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O origami com memória de forma permite a expansão e a contração na direção radial sem a necessidade de contato físico. A modelagem matemática considera um modelo constitutivo polinomial para descrever o comportamento termomecânico das ligas com memória de forma. Considerações geométricas estabelecem um modelo com um grau de liberdade que possuem não linearidades geométricas e constitutivas. Simulações numéricas permitem explorar detalhes da dinâmica não-linear do sistema, mostrando situações complexas como o caos.Origami, the art of paper folding, has been inspiration to the development of new engineering structures due to its intrinsic ability of change its shape and volume. Associated with smart materials, these structures have a great potential in the creation of self-expandable devices. Shape memory alloys belong to this class of materials and they possess the ability to change its shape by varying the temperature. The goal of this work is the study of the behavior of a cylindrical origami named origami-stent associated with shape memory alloys. Such association is performed by placing torsional springs in the origami creases. The origami with shape memory allows expansion and contraction in the radial direction with no physical contact. The mathematical model assumes a constitutive polynomial model to describe the behavior of the shape memory alloys. Geometric assumptions establish a model with one-degree of freedom having constitutive and geometric non-linearities. Numerical simulations enable to explore the nonlinear dynamics of the system, presenting intricate situations such as chaos.Submitted by Aglair Aguiar (aglair@ct.ufrj.br) on 2018-12-14T14:21:54Z No. of bitstreams: 1 867636.pdf: 6587244 bytes, checksum: 69f0ec01aab3dbd4891798ba03d9408e (MD5)Made available in DSpace on 2018-12-14T14:21:54Z (GMT). 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