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Dissertação

{pt_PT=Out-of-Plane Compression Behaviour of Honeycomb Structures with Mass Gradient Produced by Additive Manufacturing Technologies} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Neste trabalho, as características das estruturas favo-de-mel estudadas foram a rigidez, a capacidade de absorção de energia e a resistência mecânica. Durante os estudos, foi verificado que os parâmetros geométricos da estrutura têm uma grande influência na forma como a estrutura reage a esforços efetuados para fora do plano. Conclui-se que a área de projeção dos provetes e o rácio espessura-comprimento das paredes das células (este último fisicamente expresso pela densidade relativa) são os principais fatores que influenciam o desempenho das estruturas favo-de-mel, sejam elas regulares ou com gradiente. No que toca à distribuição de tensões, verificou-se que quanto maior é a densidade relativa, menores são as tensões sentidas pelas estruturas. Relativamente às estruturas com gradiente geométrico, foi possível verificar que, embora a área projetada das estruturas e a densidade relativa continuem a ter a maior influência sobre as mesmas, a distribuição de massa no plano da estrutura também influencia o comportamento destas: amostras com maior concentração de massa junto ao centro da geometria, tendem não só a absorver mais energia, mas também a possuírem maior rigidez. A introdução de gradientes geométricos no plano das estruturas pode melhorar a sua capacidade de absorção de energia e aumentar a sua rigidez, bem como reduzir as tensões sentidas por estas, quando são solicitadas por carregamentos para fora do plano., en=In this study, stiffness, energy absorption capacity and strength were the chosen characteristics to evaluate the performance of the honeycomb structures. During the study, it was verified that in-plane geometrical parameters influence how the structure handled out-of-plane loadings. It was concluded that the specimen overall size and the thickness-to-length ratio (physically expressed by the relative density) were the main factors to influence the performance of honeycomb structures, whether regular or graded structures. Regarding the structures strength, it was possible to verify that the higher the relative density is, the lower the stress (at a given displacement) is. Regarding specifically to the graded structures, numerical analysis showed that, although specimen size and relative density continue to influence the most, the in-plane mass distribution also has a contribution to the structures behaviour: those that have more mass concentration near the centre of the geometry tend to perform better in energy absorption and have higher stiffness. The introduction of in-plane geometrical gradients may enhance the energy absorption capacity and improve the stiffness and the strength of the honeycomb structures when loaded in their out-of-plane direction.}
Keywords: {pt=Materiais Celulares com Gradiente de Massa, Estruturas Favo-de-Mel, Fabrico Aditivo, Análise por Elementos Finitos, Carregamentos para fora do plano, Absorção de Energia, en=Functionally Graded Mass Materials, Honeycomb Structures, Additive Manufacturing, Finite Element Analysis, Out-of-Plane Loading, Energy Absorption}

Discussão: setembro 16, 2021, 14:0