Dissertação

{en_GB=Dynamic response of composite plates subjected to pressure impulse} {} EVALUATED

{pt=Este relatório apresenta a resposta dinâmica de um laminado sanduíche submetido a impulsos de pressão com vários diagramas. Dois modelos foram desenvolvidos, um numérico e outro analítico. No modelo numérico, a análise dinâmica de elementos finitos é realizada usando o software LS-DYNA. A solução analítica foi desenvolvida utilizando o método de superposição de modos baseado na teoria da placa ortotrópica. Para ambos os modelos, os impulsos de pressão são aplicados em toda a superfície inferior. A placa estudada é composta por uma espuma de PVC de baixa densidade, como material do núcleo, presa entre duas películas laminadas compostas por fibra de vidro E e resina de vinilester. Dois modelos de impulso de pressão foram usados, uma função exponencial inversa e um impulso triangular. Os dois modelos foram validados comparando os resultados fornecidos por cada um deles e comparando esses resultados com os de um artigo de referência. As simulações realizadas mostram que a pressão máxima afeta apenas a amplitude da deflexão. Foi demonstrada uma relação entre a duração do impulso e os valores próprios da placa. Dependendo da relação entre esses dois parâmetros, a amplitude de deflexão pode ser aumentada ou diminuída. Os resultados obtidos com um método ALE/FEM totalmente acoplado foram comparados com os obtidos por esses dois modelos. Essa comparação demonstra que a simplificação da distribuição de pressão para um impulso triangular é satisfatória para o problema hídrico de uma placa plana. Esses resultados também permitiram demonstrar a influência do princípio da hidroelasticidade na amplitude da deflexão., en=This report presents the dynamic response of a sandwich laminate subjected to pressure impulses with various diagrams. Two models have been developed, one numerical and one analytical. In the numerical model, dynamic finite element analysis is performed using the software LS-DYNA. The analytical solution had been developed using the mode superposition method based on the orthotropic plate theory. For both models, the pressure impulses are applied on the whole bottom surface. The studied plate is composed of a low density PVC foam, as core material, caught between two laminate skins composed of E-glass fiber and vinylester resin. Two pressure impulse models were used, an inverse exponential function and a triangular impulse. The two models were validated by comparing the results provided by each of them and by comparing these results with those from a reference article. The simulations carried out show that the maximum pressure only affects the amplitude of the deflection. A relationship between the duration of the impulse and the eigen values of the plate has been demonstrated. Depending on the ratio between these two parameters, the deflection amplitude can be increased or decreased. The results obtained with a fully coupled ALE/FEM method were compared with those obtained by these two models. This comparison demonstrates that the simplification of the pressure distribution to a triangular impulse is satisfactory for the water problem of a flat plate. These results also made it possible to demonstrate the influence of the principle of hydroelasticity on the amplitude of the deflection.}
{pt=Impacto água, Compósito, Laminado, Hidroelasticidade, en=Slamming, Composite, Laminate, Hydroelasticity}

Janeiro 27, 2021, 9:0

Orientação

ORIENTADOR

Shan Wang

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar