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Previous issue date: 2016-05-09 / Neste trabalho, apresenta-se um modelo computacional abrangente para analise do compósito cimenticeo reforçado por fibras, utilizando o software ANSYS que tem como base o método de elementos finitos. As simulações tem como foco, simular uma única fibra inserida na matriz de concreto, analisando a contribuição individual de cada fibra para a resistência final do compósito. Através de um procedimento unido ANSYS e MATLAB e possível unir o modelo em elementos finitos e a modelagem matemática. Utilizando o modelo de zonas coesivas (CZM) e a relação ԏ (s), o atrito da interface e simulado e as propriedades interfaciais analisadas. Os resultados da forca de ponte versus abertura de trinca são comparados com ensaios experimentais obtidos na literatura para diferentes tipos de fibras enterradas em matriz cimenticea com diferentes ângulos de inclinação em relação a superfície fraturada. Utilizando a superfície de falha para o concreto de William-Warnke, o spalling na matriz e quantificado. Para entender como o spalling se forma e se propaga a influencia ainda pouco estudada da distribuição de pressão na interface e analisada. Os resultados mostram que existem parâmetros ótimos que aumentam significativamente a tenacidade. Tanto o spalling como a distribuição de pressão na interface comprovam o porque das características mecânicas de fibra, matriz e interface e claro da geometria da fibra, favorecem ou não a melhora na resistência mecânica do compósito. / This work present a computational model for analysis of fiber reinforced cementitious composite using ANSYS which is based on the finite element method. The modeling is focus on simulating a single fiber pullout inserted into the concrete matrix and analyzing the individual contribution of each fiber to the ultimate strength and toughening of the composite. Through a computational procedure united ANSYS and MATLAB it is possible to connect the finite elements model to mathematical model. By use of the cohesive zones model (CZM) and ԏ (s) relationship, the friction on the interface is simulated and the interfacial performance as well as the pressure distribution at the interface are analyzed. The results of bridging force versus crack opening are compared with experimental tests obtained in the literature for different types of fibers embedded into cement matrix with different angles of inclination relative to the fractured surface. Using the William-Warnke failure surface for the concrete, the spalling in the matrix is quantified. To understand how the spalling is formed and propagated the pressure distribution on the interface that still little studied is analyzed. The results show that there are optimun parameters that could significantly improve the strength and toughness of composites. Both spalling and the pressure distribution on the interface show why the mechanical properties of fiber, matrix and interface and geometry of the fiber, favor or not the improvement in mechanical strength and toughness of the composite.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:10.1.0.46:riu/794 |
| Date | 09 May 2016 |
| Creators | Friedrich, Leandro Ferreira |
| Contributors | Chong, Wang |
| Publisher | Universidade Federal do Pampa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UNIPAMPA, instname:Universidade Federal do Pampa, instacron:UNIPAMPA |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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