Numerical modelling strategies for compression after impact analyses of composite laminates

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Thiago Henrique Lara Pinto
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil; ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAS; Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Estruturas; UFMG
• Palavras-chave em Português: Composite materials; Multiscale analysis; Compression After Impact (CAI); Global/local analysis; Octagonal Fiber Model (OFM); Engenharia de estruturas; Materiais compostos; Materiais laminados; Modelagem
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/52258

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.