Modelagem e aproximação estabilizada de elementos finitos para escoamentos viscoplásticos sujeitos a efeitos elásticos no interior de cavidades

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Martins, Renato da Rosa
• Orientador(a): Frey, Sérgio Luiz
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Mecânica dos fluidos; Métodos numéricos; Elementos finitos; Viscoelasticidade
• Palavras-chave em Inglês: Fluid elasto-viscoplastic; Yield surface; Collapse of the microstructure; Oldroyd-B model; Effects elastic and viscous
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/87338

Escoamentos sem inércia de fluido elasto-viscoplástico, dentro de uma cavidade, são numericamente analisados. As soluções visam compreender a influência dos efeitos viscosos e elásticos na topologia de superfícies de escoamento. Assumindo-se que o colapso da microestrutura do material é instantâneo, o modelo mecânico é constituído pelas equações governantes de massa e momentum para fluidos incompressíveis, associado a uma equação hiperbólica para o tensor tensão extra, baseado na equação do modelo Oldroyd-B (Nassar et al, 2011). A principal característica do modelo é considerar a viscosidade e o tempo de relaxação como função da taxa de deformação, permitindo a pseudoplasticidade de viscosidade e restringindo os efeitos elásticos para as regiões não deformadas do material. As simulações numéricas são realizadas através do método de Galerkin mínimos quadrados a três campos: tensor tensão extra, pressão e velocidade. Os resultados mostram que as superfícies de escoamento do material são fortemente influenciadas pela ação combinada entre os efeitos elásticos e viscosos, estando em conformidade com a recente visualização experimental dos fluxos elasto-viscoplásticos.