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Publicação
Simulação dos ensaios mecânicos de provetes obtidos por fabrico aditivo
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
O fabrico aditivo (FA) é uma tecnologia que permite a prototipagem rápida de
novos componentes. A desvantagem de alguns destes componentes em termoplástico
é o facto de terem propriedades mecânicas inferiores quando comparados
a componentes do mesmo material mas obtidos por injecção. O interesse
para o desenvolvimento do FA está na utilização de filamentos constituídos
por fibra em conjunto com outros em termoplástico, permitindo assim obter
um componente em material compósito por FA, combinando os benefícios de
fabricar geometrias complexas com propriedades mecânicas superiores. Na
literatura pode-se acompanhar o desenvolvimento da utilização de materiais
compósitos obtidos por FA, pela publicação existente na área da mecânica experimental,
sendo a utilização de modelos numéricos quase inexistente.
Neste trabalho são apresentados os procedimentos de modelação numérica
em elementos finitos de provetes utilizados em ensaios mecânicos, em termoplástico
reforçados por fibras contínuas obtidos por FA. O objectivo é simular
em LS-Dyna, o comportamento mecânico dos provetes ensaiados à tracção e
flexão de acordo com as normas, de forma a caracterizar as propriedades de
anisotropia existentes neste tipo de componentes. Os dados experimentais
foram obtidos na literatura e serviram como referência para a validação dos
modelos numéricos. Foram conduzidas várias simulações para as fracções volúmicas
de fibra testadas, tendo sido considerados vários parâmetros dos modelos
numéricos tais como a direcção da deposição dos filamentos e a coesão
entre os filamentos que constituem as diversas camadas. Os resultados das
simulações foram validados com desvio relativo aos resultados experimentais
inferior a 10%.
Descrição
Palavras-chave
impressão 3D LS-DYNA materiais compósitos