Dissertação

Nanomaterials for aerospace applications: the mechanical behavior of graphyne EVALUATED

O grafino é um alótropo do carbono com excelentes propriedades mecânicas, eléctricas e ópticas, e a vastidão de aplicações que este pode ter, ainda está por desvendar. Por esta razão, a comunidade científica tem-lhe prestado bastante atenção nos últimos anos, especialmente no que diz respeito à sua caracterização. Considerando a caracterização mecânica, o presente trabalho tem como objectivo o desenvolvimento de um modelo de elementos finitos fidedigno para a simulação de folhas de grafino. Em primeiro lugar, as ligações covalentes e as forças de van der Waals são simuladas através de elementos finitos de viga e barra, respectivamente. Os resultados extraídos dos dois modelos (com e sem forças de van der Waals) são então comparados para que melhor se compreenda a influência que diferentes tipos de forças interatómicas produzem nas propriedades mecânicas do grafino. Posteriormente, as propriedades elásticas das folhas de grafino (módulo de Young, coeficiente de Poisson, módulo de corte e o módulo de expansão volumétrica) são avaliadas através de um método de elementos finitos, pela primeira vez. Finalmente, a tese incluirá também pela primeira vez a simulação pelo método dos elementos finitos de uma folha de grafino sob a influência da temperatura. Os resultados obtidos em todas as simulações são então comparados com resultados previamente obtidos noutros trabalhos disponíveis na literatura, conseguidos por simulações de dinâmica molecular e teoria de densidade funcional. O presente modelo é capaz de simular correctamente o comportamento mecânico do grafino e obter as propriedades elásticas deste.
Análise de Elementos Finitos, Grafino, Propriedades Mecânicas, Temperatura

Novembro 23, 2015, 16:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação