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Título: Análise dinâmica com recuperação de tensões para materiais com gradação funcional : simulação numérica e validação experimental
Autor(es): Fraga Filho, Carlos Alberto Dutra
Orientador: Menandro, Fernando César Meira
Coorientador: Romero, Rivânia Hermógenes Paulino de
Data do documento: 18-Out-2007
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: FRAGA FILHO, Carlos Alberto Dutra; MENANDRO, Fernando César Meira; ROMERO, Rivânia Hermógenes Paulino de. Análise dinâmica com recuperação de tensões para materiais com gradação funcional: simulação numérica e validação experimental. 2007. xviii, 94 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico.
Resumo: Este trabalho teve como objetivos o projeto e a fabricação de amostras de materiais cujos comportamentos, sob carregamentos mecânicos, fossem próximos aos dos materiais com gradação funcional (com variação contínua das propriedades); a realização de ensaios mecânicos dinâmicos a partir das amostras produzidas; e à obtenção de resultados de simulação para carregamentos dinâmicos, visando à validação de um modelo numérico proposto por pesquisadores desta universidade para a caracterização de materiais com gradação funcional. O estudo dividiu-se nas seguintes fases: confecção dos corpos de prova, adoção do modelo de viga composta para os corpos de prova produzidos, preparação e realização de ensaios mecânicos dinâmicos, obtenção de resultados analíticos para o problema de carregamento, definição da modelagem numérica aplicada ao problema e realização de simulações dos carregamentos mecânicos. Os resultados experimentais, analíticos e numéricos alcançados apresentam comportamento similar para todos os corpos de prova testados. A freqüência natural de vibração, obtida por qualquer dos métodos (experimental, analítico, numérico) difere em no máximo 15,4313%. O método numérico proposto apresenta-se, portanto, adequado à modelagem de materiais em camadas.
The objective of this work was to design and the manufacture samples of materials withbehaviors, under mechanical loads, similar to functionally graded materials (with continuousvariation of the structural properties); to perform dynamic mechanical experiments, with theproduced samples; and to obtain results of simulation for dynamic loads, in order to validatea numerical model proposed by researchers of this university for the characterization of thefunctionally graded materials.The study it was divided in the following phases: confection of the specimens, adoptionof the composed beam model for the produced specimens, preparation and realization ofdynamic mechanical experiments, obtention of analytical results for the vibration problem,definition of the numerical model applied to the problem and numerical simulation ofmechanical loads.The experimental, analytical and numerical results show similar behavior for all testedspecimens. The natural vibration frequency, despite the method of obtention (experimentalmeasurement, analytical development, numerical simulation), difers at most by 15,4313%.The proposed numerical technique is found, thus, to be adequate to the modeling of layeredmaterials
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4171
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