Dissertação

Wrinkling and failure of thin membranes under pure shear EVALUATED

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.
Membrana, corte puro, enrugamento, falha, ensaios experimentais, modelos numéricos.

Junho 26, 2018, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Nuno Miguel Rosa Pereira Silvestre

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado