Aplicação do método dos elementos discretos ao estudo de micromecânica do dano de materiais microporosos de matriz metálica
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2007 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/12149 |
Resumo: | A caracterização mecânica de materiais compósitos a nível micro-mecânico é de difícil realização utilizando a experimentação física. Neste sentido, a mecânica computacional se apresenta como uma ferramenta de grandes possibilidades. Particularmente o método dos elementos discretos (MED), por suas características, constitui uma ferramenta numérica de potencial aplicação na modelagem de fenômenos de fratura. No presente trabalho, é estudado o micromecanismo de fratura de um ferro fundido nodular ferrítico FFNF utilizando-se como variável de dano a fração de volume de vazios. Para a realização desse estudo é determinado um elemento de volume representativo (EVR) do FFNF através de modelos em duas dimensões desenvolvidos pelo método dos elementos discretos (MED). No modelos computacionais foi considerada uma pseudo-microestrutura de FFNF constituída de uma matriz homogênea na qual estão embutidos nódulos de grafite circulares, todos de um mesmo diâmetro. A distribuição espacial dos nódulos respeita as condições de vizinhança características de distribuições de nódulos reais. A determinação do EVR em regime não linear impõe a necessidade de se estabelecerem critérios em relação à utilização de tolerâncias na determinação das propriedades efetivas, pois o grau de dispersão nos volumes de controle analisados, não é desprezível. No entanto, testes preliminares no estudo da micro-mecânica de fratura em um elemento de volume representativo do material considerado neste trabalho, descrevem de maneira coerente o processo de dano desse material, o qual mostra a eficácia do método nas etapas posteriores, direcionadas a relacionar parâmetros micro-mecânicos de fratura com parâmetros macro-mecânicos da mecânica da fratura convencional. |
id |
URGS_82daed644f95dac28cc37ffd414ddc25 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:www.lume.ufrgs.br:10183/12149 |
network_acronym_str |
URGS |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
repository_id_str |
1853 |
spelling |
Batista, Ruben GalianoIturrioz, IgnacioCisilino, Adrián Pablo2008-03-14T04:11:53Z2007http://hdl.handle.net/10183/12149000622728A caracterização mecânica de materiais compósitos a nível micro-mecânico é de difícil realização utilizando a experimentação física. Neste sentido, a mecânica computacional se apresenta como uma ferramenta de grandes possibilidades. Particularmente o método dos elementos discretos (MED), por suas características, constitui uma ferramenta numérica de potencial aplicação na modelagem de fenômenos de fratura. No presente trabalho, é estudado o micromecanismo de fratura de um ferro fundido nodular ferrítico FFNF utilizando-se como variável de dano a fração de volume de vazios. Para a realização desse estudo é determinado um elemento de volume representativo (EVR) do FFNF através de modelos em duas dimensões desenvolvidos pelo método dos elementos discretos (MED). No modelos computacionais foi considerada uma pseudo-microestrutura de FFNF constituída de uma matriz homogênea na qual estão embutidos nódulos de grafite circulares, todos de um mesmo diâmetro. A distribuição espacial dos nódulos respeita as condições de vizinhança características de distribuições de nódulos reais. A determinação do EVR em regime não linear impõe a necessidade de se estabelecerem critérios em relação à utilização de tolerâncias na determinação das propriedades efetivas, pois o grau de dispersão nos volumes de controle analisados, não é desprezível. No entanto, testes preliminares no estudo da micro-mecânica de fratura em um elemento de volume representativo do material considerado neste trabalho, descrevem de maneira coerente o processo de dano desse material, o qual mostra a eficácia do método nas etapas posteriores, direcionadas a relacionar parâmetros micro-mecânicos de fratura com parâmetros macro-mecânicos da mecânica da fratura convencional.The mechanical characterization of composite materials at a micro-mechanical level becomes a difficult task using physical experimentation. In this sense computational mechanics is introduced as a tool with great possibilities. Particularly the discrete elements method, due to its characteristics, is presented as a numerical tool of potential application in fracture micromechanisms modeling. This work presents the study of fracture micro-mechanism of a ferritic nodular cast iron (FNCI) using the void volume fraction as the damage variable. A representative volume element (RVE) of FNCI by two dimension models using the discrete elements method (DEM) is obtained, in which it is considered a pseudo-microstructure with homogeneous matrix where the graphite nodules, with circular shape and equal diameter, are embedded. In the pseudomicrostructure graphite nodules distribution, were considered the neighboring conditions characteristic of real nodules distributions. The determination of the RVE in a non-linear regime imposes the need to establish criteria in relation to the use of tolerances in the determination of the effective properties, since the dispersion degree in the analyzed control volumes is significant, however, preliminary tests in the study of fracture micro-mechanics in a volume element representative of the material considered for this work, describe in a coherent way the damage process of this material, which shows the effectiveness of the method in posterior steps, directed to relate fracture micro-mechanical parameters with conventional fracture mechanics parameters.application/pdfporMicromecânicaEstruturas (Engenharia)Método dos elementos discretosMateriais porososAplicação do método dos elementos discretos ao estudo de micromecânica do dano de materiais microporosos de matriz metálicaAplication of discrete element method to the micromechanics of damage in microporous metal matrix matrials info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaPorto Alegre, BR-RS2007doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT000622728.pdf.txt000622728.pdf.txtExtracted Texttext/plain318321http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/12149/2/000622728.pdf.txt40b7936bb943859cb3d98d2a0b6c65ccMD52ORIGINAL000622728.pdf000622728.pdfTexto completoapplication/pdf4687793http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/12149/1/000622728.pdfc55a5685ed5633c7fc80325cba838c29MD51THUMBNAIL000622728.pdf.jpg000622728.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1082http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/12149/3/000622728.pdf.jpg0daed77b4c76e9b1d9ab3ffc388e9f5fMD5310183/121492018-10-17 08:32:59.563oai:www.lume.ufrgs.br:10183/12149Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532018-10-17T11:32:59Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Aplicação do método dos elementos discretos ao estudo de micromecânica do dano de materiais microporosos de matriz metálica |
dc.title.alternative.en.fl_str_mv |
Aplication of discrete element method to the micromechanics of damage in microporous metal matrix matrials |
title |
Aplicação do método dos elementos discretos ao estudo de micromecânica do dano de materiais microporosos de matriz metálica |
spellingShingle |
Aplicação do método dos elementos discretos ao estudo de micromecânica do dano de materiais microporosos de matriz metálica Batista, Ruben Galiano Micromecânica Estruturas (Engenharia) Método dos elementos discretos Materiais porosos |
title_short |
Aplicação do método dos elementos discretos ao estudo de micromecânica do dano de materiais microporosos de matriz metálica |
title_full |
Aplicação do método dos elementos discretos ao estudo de micromecânica do dano de materiais microporosos de matriz metálica |
title_fullStr |
Aplicação do método dos elementos discretos ao estudo de micromecânica do dano de materiais microporosos de matriz metálica |
title_full_unstemmed |
Aplicação do método dos elementos discretos ao estudo de micromecânica do dano de materiais microporosos de matriz metálica |
title_sort |
Aplicação do método dos elementos discretos ao estudo de micromecânica do dano de materiais microporosos de matriz metálica |
author |
Batista, Ruben Galiano |
author_facet |
Batista, Ruben Galiano |
author_role |
author |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Batista, Ruben Galiano |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Iturrioz, Ignacio |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Cisilino, Adrián Pablo |
contributor_str_mv |
Iturrioz, Ignacio Cisilino, Adrián Pablo |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Micromecânica Estruturas (Engenharia) Método dos elementos discretos Materiais porosos |
topic |
Micromecânica Estruturas (Engenharia) Método dos elementos discretos Materiais porosos |
description |
A caracterização mecânica de materiais compósitos a nível micro-mecânico é de difícil realização utilizando a experimentação física. Neste sentido, a mecânica computacional se apresenta como uma ferramenta de grandes possibilidades. Particularmente o método dos elementos discretos (MED), por suas características, constitui uma ferramenta numérica de potencial aplicação na modelagem de fenômenos de fratura. No presente trabalho, é estudado o micromecanismo de fratura de um ferro fundido nodular ferrítico FFNF utilizando-se como variável de dano a fração de volume de vazios. Para a realização desse estudo é determinado um elemento de volume representativo (EVR) do FFNF através de modelos em duas dimensões desenvolvidos pelo método dos elementos discretos (MED). No modelos computacionais foi considerada uma pseudo-microestrutura de FFNF constituída de uma matriz homogênea na qual estão embutidos nódulos de grafite circulares, todos de um mesmo diâmetro. A distribuição espacial dos nódulos respeita as condições de vizinhança características de distribuições de nódulos reais. A determinação do EVR em regime não linear impõe a necessidade de se estabelecerem critérios em relação à utilização de tolerâncias na determinação das propriedades efetivas, pois o grau de dispersão nos volumes de controle analisados, não é desprezível. No entanto, testes preliminares no estudo da micro-mecânica de fratura em um elemento de volume representativo do material considerado neste trabalho, descrevem de maneira coerente o processo de dano desse material, o qual mostra a eficácia do método nas etapas posteriores, direcionadas a relacionar parâmetros micro-mecânicos de fratura com parâmetros macro-mecânicos da mecânica da fratura convencional. |
publishDate |
2007 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2007 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2008-03-14T04:11:53Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10183/12149 |
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv |
000622728 |
url |
http://hdl.handle.net/10183/12149 |
identifier_str_mv |
000622728 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) instacron:UFRGS |
instname_str |
Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
instacron_str |
UFRGS |
institution |
UFRGS |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/12149/2/000622728.pdf.txt http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/12149/1/000622728.pdf http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/12149/3/000622728.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
40b7936bb943859cb3d98d2a0b6c65cc c55a5685ed5633c7fc80325cba838c29 0daed77b4c76e9b1d9ab3ffc388e9f5f |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
repository.mail.fl_str_mv |
lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br |
_version_ |
1810085113129598976 |