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http://hdl.handle.net/1843/52258
Type: | Tese |
Title: | Numerical modelling strategies for compression after impact analyses of composite laminates |
Other Titles: | Estratégias de modelagem numérica para análise de compressão pós impacto em compósitos laminados |
Authors: | Thiago Henrique Lara Pinto |
First Advisor: | Carlos Alberto Cimini Junior |
First Referee: | Estevam Barbosa de Las Casas |
Second Referee: | Túlio Hallal Panzera |
Third Referee: | Maurício Vicente Donadon |
metadata.dc.contributor.referee4: | José Daniel Diniz Melo |
Abstract: | This work proposes a cost-effective virtual testing methodology, comparing both traditional and multiscale approaches, focusing on Compression After Impact loading in composite material. First, a parametric modeling tool was coded, allowing a user-friendly and flexible virtual testing model development, being capable of automatic process different layups, materials and criteria. The second part, an user subroutine which contains the core of the proposed model when working with multiscale analysis, was developed based on the Octogonal Fiber Model (OFM), micro-mechanical failure criteria, and a damage homogenization metric especially proposed, tested and implement for OFM. Finally, a semi-automatic damage metric was conceived to reduce human induced variables during impact damaged area measurements and, optionally, non-negligible cracks measurements, during the numerical and experimental damage images post-processing. The proposed multi-scale model, applied together with user-friendly pre and post-processing subroutines, presented good results for predictions of Post Impact Compression (CAI) virtual tests, proving to be promising for future developments. |
Abstract: | Este trabalho propõe uma metodologia de teste virtual de baixo custo computacional, comparando-se abordagens tradicionais e multiescala, tendo como foco o carregamento de Compressão Pós Impacto em materiais compósitos. Primeiramente, foi implementada uma ferramenta de modelagem paramétrica que permite o desenvolvimento de um modelo de ensaio virtual de forma amigável e flexível, sendo capaz de processar automaticamente diferentes laminados, materiais e critérios. A segunda parte, uma sub-rotina que cont´em o n´ucleo do modelo proposto quando baseado em análise multiescala, foi desenvolvida com base no Modelo de Fibra Octogonal (OFM), critérios de falha micromecânica e uma métrica de homogeneização de danos especialmente proposta, testada e implementada para o OFM. Por fim, uma m´etrica de dano semi-automática foi concebida para reduzir as variáveis induzidas pelo usuário durante as medições da área de dano por impacto e, opcionalmente, medições de trincas não desprezíveis, durante o pós-processamento das imagens de danos numéricos e experimentais. O modelo multi-escala proposto, juntamente com rotinas de pré e pós-processamento amigáveis ao usuário, apresentaram bons resultados para previsões de testes virtuais de Compressão Pós Impacto (CAI), demonstrando-se promissores para desenvolvimentos futuros. |
Subject: | Engenharia de estruturas Materiais compostos Materiais laminados Modelagem |
language: | eng |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Publisher Initials: | UFMG |
metadata.dc.publisher.department: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAS |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Estruturas |
Rights: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/52258 |
Issue Date: | 2-Feb-2023 |
Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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