Representação de estruturas sujeitas à cargas de impacto através de modelos escalonados: estrutura e modelo feitos de materiais diferentes.

• Autor(a) principal: Mazzariol, Leonardo Monteiro
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-18042017-135251/
• topic: Estruturas (Impacto; Modelos); Impact; Scale; Scaling; Similarity; Structure

Lança-se aqui a hipótese de que é possível reproduzir o comportamento do protótipo a partir de modelos feitos de materiais diferentes dos utilizados na estrutura de referência. A influência de distorção de espessura, de diferentes densidades, tensões de escoamento, encruamento e viscoplasticidade são todas avaliadas através de equações analíticas e simulações das estruturas básicas como viga, placa e o impacto de uma estrutura de chapa dupla. Adicionalmente, são realizadas caracterizações quase-estáticas e dinâmicas de material e experimentos em placas circulares para três escalas diferentes (1/1, 2/3 e 1/3), quatro materiais (alumínio, titânio, aço inox e cobre) e duas condições de carregamento: impacto de uma massa a baixa velocidade (3,5m/s) e um projétil a alta velocidade (130m/s). Mostra-se que o uso da lei de Johnson-Cook para descrever o comportamento viscoplástico dos materiais permite obter boa aproximação para o cálculo da velocidade de impacto corrigida, sem que sejam necessárias informações adicionais do comportamento da estrutura. Além disso, os resultados revelam a importância de se manter a razão entre massa de impacto e massa da estrutura constante em modelo e protótipo, levando a desejável similaridade das distorções entre ambas. Assim, ao se confirmar a hipótese deste trabalho, mostra-se possível inferir o comportamento de um protótipo com uso de modelos em escala reduzida feitos a partir de materiais diferentes.