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Previous issue date: 2017-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work deals with analysis of the microstructures composed of metal matrix composites (MMC)
and its application in Structural Engineering. The main goal of this essay is considered the
potentialities and limitations when using the modeling activity suggested. For this, it is intended to
consider the dissipative processes of plastification, occurring in the matrix, and phase debonding,
that occurs in the matrix/inclusion interface region, where the influence of such processes on the
macroscopic response of the material will be investigated. Initially, the applicability of this
material in the various Engineering areas is described. For the numerical simulations of the MMC
structural behavior, the von Mises model is used in the modeling of the matrix and a cohesive
fracture model is used in the simulation of the phase debonding process. Inclusion is considered
elastic with great rigidity. However, the dissipative processes that occur in the microstructure and
that affect the macro mechanical behavior of the material are analyzed through a microscale
modeling using a homogenization process based on the concept of Representative Volume Element
(RVE) and the Finite Element Method (FEM). The strain and deformation are volumetric means of
the respective microscopic fields on the EVR. The general objective is to verify through numerical
analysis the potentialities and limitations of the use of the proposed modeling for future
applications of metallic matrix composites in engineering, which shows a good representativeness
of the mechanical behavior of the CMM. / Este trabalho trata de uma contribuição sobre a análise da microestrutura de materiais compósitos com matriz metálica (CMM) e sua aplicação na Engenharia Estrutural. O objetivo geral é verificar as potencialidades e limitações do emprego da modelagem proposta. Para isso, consideram-se os processos dissipativos de plastificação, que ocorre na matriz, e de descolamento, que ocorre na região de interface matriz/inclusão, onde a influência de tais processos na resposta macroscópica do material será investigada. Inicialmente, a aplicabilidade deste material nas diversas áreas de Engenharia é descrita. Para as simulações numéricas do comportamento estrutural de CMM, o modelo de von Mises é utilizado na
modelagem da matriz assim como um modelo de fratura coesiva na simulação do processo de
descolamento na interface. A inclusão é considerada elástica com grande rigidez. Contudo, os
processos dissipativos que ocorrem na microestrutura e que repercutem no comportamento
macromecânico do material são analisados através de uma modelagem na microescala
utilizando um processo de homogeneização baseada no conceito de Elemento de Volume
Representativo (EVR) e no Método dos Elementos Finitos (MEF). A tensão e deformação são
médias volumétricas dos respectivos campos microscópicos sobre o EVR. Por fim, as análises
numéricas apresentadas com o emprego da modelagem proposta evidenciam sua boa
representatividade do comportamento mecânico do CMM contribuindo para futuras aplicações
de compósitos de matriz metálica na engenharia.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/7710 |
| Date | 28 July 2017 |
| Creators | Andrade, Paula Viana Queiroz |
| Contributors | Pituba, José Júlio de Cerqueira, Martins, Carlos Humberto, Pituba, José Júlio de Cerqueira, Soares, Renata Machado |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (EEC), UFG, Brasil, Escola de Engenharia Civil - EEC (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 6915322422128222104, 600, 600, 600, 600, 724087251626315585, 7962414133013518621, 2075167498588264571 |
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