Impacto em estruturas

• Processo: 04/15404-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2005
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2010
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Marcílio Alves
• Beneficiário: Marcílio Alves
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Larissa Driemeier ; Marco Lucio Bittencourt
• Bolsa(s) vinculada(s): 09/14839-7 - Estudo numérico-experimental do impacto mecânico em laminados fibra-metal, BP.DD; 07/59071-3 - Simulação numérica de impacto em alumínio aeronáutico: caracterização do material e análise estrutural, BP.IC; 05/51373-5 - Impacto em materiais e estruturas aeronauticas., BP.TT; 05/51374-1 - Impacto em materiais e estruturas aeronauticas., BP.TT
• Assunto(s): Mecânica das estruturas Dinâmica das estruturas Método dos elementos finitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cascas | Elementos Finitos | Falha | Impacto

Resumo

A área de impacto em estruturas no Brasil ainda é bastante incipiente apesar da capacitação técnica do País em desenvolver produtos que potencialmente podem ser aperfeiçoados com o uso de tal tecnologia. Este projeto temático explora este ramo do conhecimento, o qual se revela um dos mais complexos em Mecânica dos sólidos. Especificamente, objetiva-se estudar a resposta ao impacto de cascas tanto sob cargas axiais quanto transversais. No primeiro caso, pretende-se mapear todos os modos de flambagem de cascas sensíveis à taxa de deformação, gerando critérios de transição entre os modos baseado nas características geométricas, de material, condições de contorno e iniciais. A resposta de cascas ao impacto axial encontra importantes aplicações na área de transporte terrestre, aquático e aéreo de cargas e pessoas. Será também estudada a resposta estrutural de cascas pressurizadas sujeitas a impacto transversal, cuja aplicação se estende à área petrolífera e de transporte de gás em tubulações. A abordagem a ser usada é tripartite: teórica, experimental e numérica. Na área teórica, os modos de flambagem serão determinados analiticamente e será também formulado um critério para prever falha de material das cascas sob carga transversal. Na área numérica, será desenvolvido um programa de elementos finitos explícito para cascas capaz de lidar com grandes deformações e rotações, plasticidade, visco-plasticidade e contato. Este programa será disponibilizado à comunidade científica através do programa FAPESP-TIDIA. Todas as etapas do projeto serão balizadas por experimentos tanto de caracterização de material a taxas de deformação tão elevadas quanto 5000/s quanto por experimentos nas estruturas (cascas) a velocidades tão elevadas quanto 250m/s (950km/h). Além do conhecimento técnico científico a ser desenvolvido com este projeto, objetiva-se a formação e qualificação de pessoal na área de impacto m estruturas, em nível de mestrado, doutorado e pós-doutorado. A equipe representa as várias áreas necessárias à execução do projeto. É formado por igual número e pesquisadores nacionais e internacionais, com reconhecida competência em elementos finitos, contato, falha, impacto, mecânica experimental e mecânica não linear. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BRUENIG, MICHAEL; CHYRA, OLIVER; ALBRECHT, DANIEL; DRIEMEIER, LARISSA; ALVES, MARCILIO. A ductile damage criterion at various stress triaxialities. INTERNATIONAL JOURNAL OF PLASTICITY, v. 24, n. 10, p. 1731-1755, OCT 2008. (04/15404-0)

DRIEMEIER, LARISSA; BRUENIG, MICHAEL; MICHELI, GIANCARLO; ALVES, MARCILIO. Experiments on stress-triaxiality dependence of material behavior of aluminum alloys. MECHANICS OF MATERIALS, v. 42, n. 2, p. 207-217, FEB 2010. (04/15404-0, 06/60511-5)