Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:56:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015 / Na indústria é cada vez maior o espaço ocupado por materiais poliméricos, algumas características peculiares que esses materiais apresentem os fazem atrativos, como boas propriedades mecânicas e maior facilidade na fabricação. Estas aplicações tem requisitado uma maior capacidade de modelar e prever o comportamento dos polímeros, por isso, é necessário que se desenvolvam teorias mais aprofundadas sobre o tema. Neste trabalho expõe-se de maneira detalhada o desenvolvimento de duas teorias do contínuo para a deformação elasto-viscoplástica de materiais sólidos amorfos, tais como os polímeros. Para que se compreenda de maneira clara as teorias mostra-se desde a concepção da ideia principal por trás das mesmas, passando por todo seu desenvolvimento matemático, até se chegar na aplicação dos modelos constitutivos para materiais específicos. Introduzindo-se uma variável interna que representa o volume livre local associada com certos estados metaestáveis é possível capturar o comportamento altamente não linear presente nas curvas de tensão versus deformação desses materiais. Nessas teorias leva-se em conta a dependência da energia livre de Helmholtz na parcela plástica do gradiente da deformação F^p em uma maneira compatível termodinamicamente. Essa dependência acaba por levar à um backstress na regra de fluxo, permitindo capturar o fenômeno de escoamento reverso do tipo Bauschinger presente nesses polímeros amorfos quando descarregados após se atingir deformações inelásticas.<br> / Abstract: The space occupied by polymeric material in industry is growing over time, some peculiar features that these materials shows make them quite attractive, like good mechanical properties and easier manufacturing. Such applications made a request for a better knowledge about modeling and prediction of polymers behavior, hence, it's necessary the development of accurate theories about the theme. This work shows in details ways the development of two continuum theories for elastic-viscoplastic deformation of amorphous solid materials, such as polymeric. For a better understanding of these theories it's shown since the conception of the main idea behind those, going through their whole mathematical development, until the application of these models for specific materials. Introducing an internal state variable that represents the local free volume associated with certain metastable states, we are able to capture the highly non-linear stress strain behavior shown in the curves of these materials. These theories explicitly accounts for the dependence of the Helmholtz free energy on the plastic deformation gradient Fp in a thermodynamically consistent manner. This dependence leads directly to a backstress in the flow rule, allowing to capture the Bauschinger type reverse yielding phenomena observed in amorphous polymeric solids upon unloading after large plastic deformations.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/169450 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Lenoch, Rafael Yamaguti |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Fancello, Eduardo Alberto |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 89 p.| grafs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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