Dissertação
Design Optimization of Variable Stiffness Bi-Stable Composites using Curvilinear Fibers EVALUATED
A possibilidade de explorar as propriedades de rigidez direccionais dos materiais compósitos oferece novas oportunidades de design que podem conduzir a um aumento da performance de laminados biestáveis para aplicações mórficas. Nesta tese procura-se analisar os deslocamentos fora do plano de estruturas biestáveis de rigidez variável para que o desempenho destas possa ser maximizado. Esta análise tem importância prática porque permite identificar a deflexão máxima entre estados que uma dada estrutura biestável pode suportar e, assim, perceber se esta é adequada para uma determinada aplicação. A principal novidade do trabalho desenvolvido nesta tese é o desenvolvimento de uma ferramenta para o projecto de laminados biestáveis que tenha em conta os seus dois estados. Para isso considera-se o uso de um algoritmo genético implementado em ModelCenter juntamente com o programa de elementos finitos Abaqus e o Matlab. Foram discutidas duas metodologias de design de laminados com fibras de orientação variável. Uma abordagem que combina as duas metodologias e que assegura a continuidade das fibras ao longo da estrutura foi adoptada. Por fim, foram analisadas duas estruturas com geometrias diferentes (rectangular e trapezoidal) usando duas abordagens distintas. As análises das estruturas óptimas obtidas incluem prever os seus dois estados estáveis bem como as suas características de estabilidade.
dezembro 11, 2014, 9:0
Publicação
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Orientação
