Dissertação

Wrinkling of thin sheets under tension EVALUATED

O enrugamento de membranas finas tem-se tornado uma preocupação em engenharia aeroespacial dada a vasta utilização destas estruturas em aplicações aeroespaciais. O enrugamento da membrana é frequentemente observado, degradando a precisão da superfície do material, a qual constitui um requisito fundamental na utilização e dimensionamento destas estruturas. Neste contexto é necessário avaliar o enrugamento nestes materiais para controlo e mitigação desse fenómeno. Neste trabalho, o estudo do fenómeno de enrugamento em folhas finas retangulares sujeitas a forças de tensão uniaxial é apresentado, incluindo o perfil das rugas presentes na membrana, bem como, o campo de tensões envolvido e diversos parâmetros que afetam este fenómeno. Primeiramente, são feitos testes experimentais a provetes de diferentes espessuras e dimensões. Usando uma técnica tridimensional digital de correlação de imagem (VIC-3D), são captadas as imagens da membrana de Kapton 〖HN〗^® em tensão de forma a averiguar a evolução das rugas, no que concerne à amplitude e comprimento de onda das mesmas. Posteriormente, um estudo numérico usando o programa comercial de elementos finitos ABAQUS é feito baseado no modelo físico da membrana de forma a obter o crescimento, a evolução e as características das rugas. Para tal, uma análise de instabilidade linearizada (ou Euler) e outra estática geometricamente não-linear são simuladas, usando elementos de casca fina. Em seguida, a verificação numérica dos resultados é feita através de resultados disponíveis em literatura referentes ao mesmo modelo e, ainda, pela comparação com os resultados experimentais obtidos na presente dissertação. Finalmente, algumas conclusões e desenvolvimentos futuros são descritos.
Enrugamento, membrana, buckling, método de elementos finitos, análise não linear.

Novembro 19, 2015, 9:0

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