Dissertação

Development and implementation of a new user defined element in Abaqus for analysis of composite plates using a high-order theory EVALUATED

No presente trabalho, procedeu-se ao desenvolvimento e implementação de um novo elemento finito para a análise de placas em compósito laminado, utilizando uma teoria de lâmina única equivalente. Este desenvolvimento é motivado pela crescente utilização de materiais compósitos na indústria aeronáutica, tornando necessário que estudos sejam feitos utilizando modelos que descrevam melhor o comportamento destes materiais, no sentido de melhorar continuamente as análises e projetos envolvendo os mesmos. Com isto em mente, apoiado no método dos elementos finitos, desenvolveu-se em primeiro lugar um modelo para uma placa isotrópica, utilizando desde logo a teoria de terceira ordem pretendida, partindose de seguida para o desenvolvimento do modelo para uma placa de compósito laminada, com lâminas ortotrópicas. A implementação computacional do modelo foi conseguida através do programa comercial de elementos finitos, Abaqus. Este programa permite o desenvolvimento de Elemento definido pelo utilizador (UEL), através de uma sub-rotina programada em FORTRAN, onde é possível ao utilizador definir um novo elemento finito que melhor se adequa à análise pretendida. Para além disto, procedeu-se à validação do modelo através da comparação de resultados obtidos com soluções de referência. Nomeadamente, foi utilizado como referência, um elemento existente na biblioteca do Abaqus, que se considerou suficientemente semelhante para uma comparação fidedigna dos resultados, e ainda, uma solução analítica disponível na literatura. Por último, foi possível chegar-se a conclusões acerca do modelo implementado e dos resultados obtidos, bem como indicar algumas propostas para melhorar ainda mais o elemento desenvolvido, no futuro.
Material Compósito Laminado, Teoria de Lâmina Única Equivalente, Teoria de Deformação de Terceira Ordem, Sub-rotina UEL, Método dos Elementos Finitos

Dezembro 5, 2018, 16:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Aurélio Lima Araújo

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Filipa Andreia De Matos Moleiro

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar