Publicação
Otimização de Topologia de Estruturas Construídas com Material Ortotrópico
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Cardoso, João | |
| dc.contributor.author | Inácio, Samuel Alexandre Coroa | |
| dc.date.accessioned | 2020-02-06T15:26:07Z | |
| dc.date.available | 2020-02-06T15:26:07Z | |
| dc.date.issued | 2019-12 | |
| dc.date.submitted | 2019 | |
| dc.description.abstract | O desenvolvimento e expansão da tecnologia de fabricação aditiva vem permitindo construir peças com formas complexas que eram antes inviáveis ou até impossíveis de obter. Uma das limitações do fabrico aditivo é a fraca resistência mecânica dos materiais utilizados, para contrariar este inconveniente, uma solução possível consiste na utilização de fibras embebidas em polímeros. A utilização destes polímeros reforçados permite criar estruturas leves e de elevada resistência mecânica. Contudo estes materiais apresentam comportamento ortotrópico e a otimização de topologia tem de o considerar. Este trabalho consiste no desenvolvimento de uma metodologia de otimização de topologia para materiais ortotrópicos. São criados dois programas em linguagem MATLAB que a aplicam, otimizando tanto a disposição do material como a sua orientação. O primeiro programa TopOrt utiliza o método CFAO Continuous Fiber Angle Optimization , e o segundo programa, TopIsoThenOrt, utiliza uma modificação proposta deste método, que diminui consideravelmente o tempo de computação. O método CFAO resulta da generalização do método SIMP (Solid Isotropic Material with Penalization) a materiais ortotrópicos. O algoritmo de otimização não linear MMA (Method of Moving Asymptotes) é utilizado na otimização da distribuição de material e dos respetivos ângulos de orientação. A componente de elementos finitos do programa é comparada e validada utilizando o Software ANSYS, e os resultados da otimização são comparados com implementações existentes dos métodos SIMP e CFAO onde foram utilizados diferentes algoritmos de otimização. Os resultados obtidos são semelhantes aos apresentados na literatura e confirmam o potencial aumento da rigidez de estruturas quando a orientação do material é otimizada. Este trabalho contribui para que a otimização da distribuição e orientação do material possam ser utilizadas na fabricação aditiva com materiais compósitos, possibilitando a construção de componentes com melhores propriedades mecânicas. As metodologias que foram desenvolvidas poderão em seguida ser utilizadas para fornecer informação fundamental para definir o percurso da cabeça de impressão. | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10362/92304 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.subject | Otimização de topologia | pt_PT |
| dc.subject | Materiais ortotrópicos | pt_PT |
| dc.subject | Fabrico aditivo | pt_PT |
| dc.subject | Materiais compósitos | pt_PT |
| dc.title | Otimização de Topologia de Estruturas Construídas com Material Ortotrópico | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Mestre em Engenharia Mecânica | pt_PT |