Software educativo para o estudo de critérios e envelopes de falha em materiais compósitos

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Gamboa, Julian Fernando Niño
• Orientador(a): Amico, Sandro Campos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Compósitos; Software educacional
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/205757

É uma clara tendência tecnológica propor e testar novos materiais como substitutos daqueles usados tradicionalmente pela humanidade na construção de objetos e estruturas de uso cotidiano, mas as limitações destes materiais constituem um verdadeiro desafio de engenharia. Com o intuito de evoluir e melhorar o ensino dos critérios e envelopes de falha mecânica, foi desenvolvido esta ferramenta útil nas disciplinas de "mecânica de materiais compósitos”. As principais ferramentas informáticas usadas foram o framework Django,como ferramenta principal para arquitetar o software, e as linguagens de programação python, html, java para Android, javascript, jquery, e MATLAB com o intuito de acompanhar os lineamentos computacionais deste projeto. Foram implementados os critérios de falha de uso comum no ambiente acadêmico e industrial: máxima tensão, máxima deformação, Tsai-Hill, Azzi-Tsai, Tsai-Wu, Hoffman, Hashin, Cristensen, Puck e Larc03. A implementação foi testada usando números aleatórios e várias proposições matemáticas deduzidas e formuladas durante a revisão bibliográfica. O estudo aprofundado da geométrica analítica, relacionada com estes envelopes de falha, permitiu construir algoritmos cujas saídas superam a qualidade gráfica de alguns softwares tradicionais os quais se limitam a implementar algoritmos tradicionais de computação gráfica gerando envelopes com distorções não desejadas. Foram construídas interfaces gráficas considerando princípios pedagógicos convenientes para o ensino da teoria de mecânica das lâminas onde o contraste entre os diversos critérios e envelopes de falha, mediante a técnica de representação simultânea num único gráfico, facilita as aulas explicativas e comparativas. Este módulo é acessível pela internet mediante controles de acesso personalizados e permite que o usuário reproduza localmente os cálculos de critério de falha e envelopes mediante os códigos MATLAB disponibilizados. A versão Android se vincula com este módulo Django mediante o sistema de espelhado que permite refazer os cálculos no servidor WEB.