00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
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Campo DCValorIdioma
dc.contributor.advisor1Marques, Severino Pereira Cavalcanti-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5549269896669107pt_BR
dc.contributor.referee1Cavalcante, Márcio André Araújo-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0405941326920645pt_BR
dc.contributor.referee2Lages, Eduardo Nobre-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8426984413248108pt_BR
dc.contributor.referee3Ramos Júnior, Adeildo Soares-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3156454754179977pt_BR
dc.contributor.referee4Pituba, José Júlio de Cerqueira-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/6503462610408968pt_BR
dc.contributor.referee5Maghous, Samir-
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/6305244914209829pt_BR
dc.creatorAraújo, José Antônio França de-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0722486394733604pt_BR
dc.date.accessioned2024-02-27T18:16:31Z-
dc.date.available2024-02-27-
dc.date.available2024-02-27T18:16:31Z-
dc.date.issued2023-08-29-
dc.identifier.citationARAÚJO, José Antônio França de. Estudo sobre modelos micromecânicos de campos médios para homogeneização de materiais compósitos e porosos elastoplásticos. 2024. 237 f. Tese (Doutorado em Materiais) – Programa de Pós-Graduação em Materiais, Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/13151-
dc.description.abstractIn the present work, the effective elastic properties and elastoplastic behavior of biphasic materials are investigated through the micromechanics of mean fields. The materials have elastic inclusions perfectly adhered to the matrix or randomly distributed pores in space, which can be aligned or misaligned. The elastoplastic behavior of the effective material is evaluated in the form of stress (or strain) rate using the incremental and homogenized method according to the Mori-Tanaka scheme. The flow of the biphasic metal matrix is governed by the von Mises criterion, in which isotropic conditions and infinitesimal deformations are considered. After the flow, the isotropic constitutive tensor of the matrix takes the form of an anisotropic tangent constitutive tensor, in which, by mathematical approximation methods, the isotropic part can be used to determine the effective tangent constitutive tensor. During the elastoplastic behavior, it is assumed that the matrix has nonlinear isotropic hardening or linear kinematic hardening. To achieve the objectives of this work, algorithms were developed that enable the investigation of the limitations of using the tangent constitutive operator of the matrix, whether anisotropic or obtained by isotropic approximation, as well as the application of the tangent Eshelby tensor or Eshelby tensor for the Elastoplastic medium (EPM). The results obtained indicate that the accuracy of the elastoplastic behavior of a heterogeneous material can be affected by the choice of the method and the isotropic approximation procedure of the elastoplastic matrix constitutive operator. It was also observed that in composites that have rigid inclusions with ellipsoidal geometry, the Eshelby tensor for the EPM had limitations, providing satisfactory results only for rigid inclusions with spherical geometry. On the other hand, no limitations were observed regarding the pore geometry, showing satisfactory results for any aspect ratio. Finally, an approach was presented that deduces the strain concentration tensor for ductile matrices that have misaligned spherical or spheroidal pores, with good agreement observed with experimental results and published in the literature.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Alagoaspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Materiaispt_BR
dc.publisher.initialsUFALpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectMicromecânica de campos médiospt_BR
dc.subjectMateriais porosospt_BR
dc.subjectElastoplasticidadept_BR
dc.subjectMateriais compósitospt_BR
dc.subjectMicromechanics of mean fieldspt_BR
dc.subjectPorous materialspt_BR
dc.subjectElastoplasticitypt_BR
dc.subjectComposites materialspt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
dc.titleEstudo sobre modelos micromecânicos de campos médios para homogeneização de materiais compósitos e porosos elastoplásticospt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.description.resumoNo presente trabalho, por meio da micromecânica de campos médios, as propriedades elásticas efetivas e o comportamento elastoplástico de materiais bifásicos são investigados. Os materiais apresentam inclusões elásticas perfeitamente aderidas à matriz dúctil ou poros distribuídos aleatoriamente no espaço, podendo ser alinhados ou desalinhados. O comportamento elastoplástico do material efetivo é avaliado na forma de taxa de tensão (ou de deformação) utilizando o método incremental e homogeneizado conforme o esquema de Mori-Tanaka. O escoamento da matriz metálica do material bifásico é governado pelo critério de von Mises, em que são consideradas condições isotérmicas e deformações infinitesimais. Após o escoamento, o tensor constitutivo isotrópico da matriz assume a forma de um tensor constitutivo tangente, anisotrópico, no qual, usando métodos matemáticos de aproximação, pode-se utilizar a parcela isotrópica para a determinação do tensor constitutivo tangente efetivo. Durante o comportamento elastoplástico, a matriz pode apresentar endurecimento isotrópico não linear ou cinemático linear. Para alcançar os objetivos deste trabalho, são desenvolvidos algoritmos que possibilitam investigar as limitações do uso do operador constitutivo tangente da matriz, seja anisotrópico ou obtido por aproximação isotrópica, bem como, a aplicação do tensor de Eshelby tangente ou tensor de Eshelby para o Meio Elastoplástico (MEP). Os resultados obtidos indicam que a precisão do comportamento elastoplástico de um material heterogêneo pode ser afetada pela escolha do método e do procedimento de aproximação isotrópica do operador constitutivo da matriz elastoplástica. Observa-se também que, em compósitos que possuem inclusões rígidas com geometria elipsoidal, o tensor de Eshelby para o MEP apresenta limitações, fornecendo resultados satisfatórios apenas para inclusões rígidas que possuem geometria esférica. Por outro lado, não são observadas limitações quanto à geometria do poro, mostrando resultados satisfatórios para qualquer razão de aspecto. Finalizando as contribuições deste trabalho, é apresentada uma abordagem que deduz o tensor de concentração de deformação para matrizes dúcteis que possuem poros esféricos ou esferoidais desalinhados, sendo observada uma boa concordância com resultados semianalíticos e numéricos publicados na literatura.pt_BR
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