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Dissertação

Wrinkling and failure of thin membranes under pure shear EVALUATED

Detalhes: Estruturas de membranas finas são cada vez mais utilizadas em aplicações de engenharia aeroespacial, como em velas solares, protecção solar e espelhos em telescópios espaciais. Com a utilização deste tipo de estruturas há o aparecimento de enrugamento. A formação deste fenómeno compromete a rigidez estrutural e assim, a segurança das suas aplicações, mas também reduz a eficiência da superfície destas estruturas. Desta forma, é necessário entender este comportamento com o objectivo de o prever e, se possível, evitar que este surja. Esta dissertação foca-se no estudo de membranas finas quadradas submetidas a corte puro. Este trabalho tem como objectivo investigar o resultado das condições de fronteira aplicadas na membrana em vários parâmetros como o perfil de enrugamento, distribuição de tensões e falha. Inicialmente, descrevem-se e analisam-se o resultados dos testes experimentais, que foram executados em espécimes com duas espessuras diferentes. Destes testes, obtêm-se as curvas carga deslocamento, as quais são utilizadas para estudar o comportamento da membrana. De seguida, o pacote comercial de elementos finitos ABAQUS foi utilizado para realizar um estudo numérico. Para tal, é criado um modelo computacional baseado no modelo físico da membrana, com o objectivo de simular as condições dos ensaios experimentais e estudar o fenómeno do enrugamento. O modelo criado faz uso do esquema ABAQUS/Explicit, usando elementos finitos de casca fina. Posteriormente, é feita uma comparações dos resultados obtidos nos testes experimentais e numéricos, mas também uma análise dos resultados obtidos. Finalmente, as conclusões da tese são apresentadas, bem como algumas sugestões para trabalhos futuros.
Keywords: Membrana, corte puro, enrugamento, falha, ensaios experimentais, modelos numéricos.

Discussão: junho 26, 2018, 10:0