Dissertação

{pt_PT=Estudo teórico-experimental de um componente reforçado com fibras obtido por moldação por injecção.} {} EVALUATED

{pt=Uma peça constituída por um polímero reforçado com fibras curtas obtida por moldação por injecção tem propriedades que não são facilmente incorporadas numa análise estrutural comum. Isto acontece pois devido às fibras as características do material vão ser muito dependentes da direcção do carregamento em relação à orientação das fibras, e uma análise estrutural normal não consegue simular esta dependência. Além disso o processo de moldação fará com que a peça final tenha deformações e tensões residuais no seu interior. Os programas de simulação de injecção (neste trabalho usou-se o Moldflow) permitem obter o tensor de orientação das fibras, as deformações e as tensões residuais no final da injecção. Estes são os dados necessários para realizar uma análise estrutural que represente correctamente o comportamento do material. Existem vários programas para incorporar os resultados da simulação de injecção na simulação estrutural.Utilizou-se o programa Helius PFA que permite fazer o mapeamento dos dados da malha de injecção para a malha estrutural. Estudou-se as simplificações e os critérios usados pelo Helius PFA para o mapeamento e para a caracterização do material. Apresentam-se as curvas do ensaio de tracção do material usado e o tratamento de dados necessário para serem integradas na análise. Conclui-se que os critérios de caracterização do material do Helius PFA apresentam resultados aceitáveis, e que o processo usado funciona, apresentando bons resultados. Estabelece-se também que para o comportamento do material ser representado correctamente é necessário introduzir na análise as tensões residuais resultantes da injecção. , en=A short fiber filled injection molded plastic part, has properties that cannot be simulated in a normal structural analysis. This happens because the fibers are going to make the material properties very dependent of the direction of the load in relation the fibber orientation, and a normal structural analysis is not capable of simulating this dependence. Also the injection process is going to cause warping and create residual stresses. The injection simulation programs, in this case Moldflow, calculate the fibber orientation tensor, the warping and the residual stresses at the end of the injection. This data is necessary to correctly represent the behavior of the material in a structural analysis. Several methods and programs were created to transfer data from the injection simulation to the structural. This work will use Helius PFA, which allows the mapping of the data from the injection mesh to the structural mesh. The simplifications and criteria used by Helius PFA to map and characterize the material will be studied. Data from tensile tests of the material will be presented, along with the modifications necessary to introduce this data into the analysis. After performing the structural analysis, using Abaqus, it was concluded that the material characterization criteria used by Helius PFA presents acceptable results, and that the process works and the final results are satisfactory. It´s also established that to correctly represent the material behavior, it’s necessary to introduce the residual stresses into the analysis. }
{pt=Moldação por Injecção, Autodesk Moldflow, Autodesk Helius PFA, Simulia Abaqus, Tensor de Orientação das fibras, Tensões Residuais, en=Injection molding, Autodesk Moldflow, Autodesk Helius PFA, Simulia Abaqus, Fiber orientation tensor, Residual stresses}

junho 19, 2017, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Inês da Fonseca Pestana Ascenso Pires

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Jorge Manuel Da Conceição Rodrigues

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado