Dissertação

Development and evaluation of new concepts in the design of honeycombs used in composite panels EVALUATED

Os painéis em sanduíche têm sido amplamente utilizados em muitas aplicações de engenharia, onde diminuir o peso, mantendo a elevada resistência e rigidez, é crucial. A utilização crescente destas estruturas implica a necessidade de um estudo detalhado e do desenvolvimento de novas topologias que conduzam a uma melhoria das propriedades mecânicas, como rigidez, resistência mecânica e absorção de energia. Os núcleos do painel em sanduíche são, em geral, materiais celulares. A configuração mais comum dos núcleos é o arranjo hexagonal regular designado por honeycomb ou favo de mel, que foi usado como base do estudo. Duas novas estruturas naturais bioinspiradas foram desenvolvidas de modo a melhorar no desempenho dos núcleos do painel sandwich. Entre toda a gama de estruturas que a natureza oferece, o enamel e o bamboo foram os escolhidos. As propriedades de compressão e flexão dessas duas estruturas celulares inovadoras foram avaliadas em comparação com o honeycomb clássico. Para realizar esta comparação, todas as configurações foram simuladas numericamente com o software Abaqus para diferentes densidades relativas. Finalmente, a técnica de fused deposition modelling (FDM) foi usada para imprimir algumas amostras selecionadas em ácido polilático (PLA) que foram testadas experimentalmente. O objetivo final da metodologia foi comparar os resultados das simulações de elementos finitos com os dados experimentais. Os resultados mostraram que as propriedades mecânicas dependem da geometria do núcleo e têm uma dependência da densidade relativa. Finalmente, para a mesma densidade relativa, as estruturas bioinspiradas competem com as estruturas tradicionais no que diz respeito à resistência e rigidez.
Estruturas celulares, compressão, flexão, simulação numérica, FDM.

Março 6, 2019, 10:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Maria de Fátima Reis Vaz

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Augusto Manuel Moura Moita de Deus

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar