Sobre ferramentas computacionais e experimentais para o estudo da fratura em compactos verdes

• Processo: 24/08861-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2028
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Rodrigo Bresciani Canto
• Beneficiário: Matheus Furlan
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Método de correlação digital de imagem Ensaios mecânicos Método dos elementos finitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Compacto verde | correlação de imagens digitais | Ensaios Mecânicos | Método dos Elementos Finitos | prensagem de pó | progacação de trinca | Ensaios mecânicos e simulação computacional

Resumo

Simulações numéricas aplicadas à prensagem de pós são importantes nas etapas de planejamento de produção, melhoria de processos, desenvolvimento de produtos e redução dos custos. Para a simulação ser efetiva, é necessário que o modelo constitutivo escolhido, seus parâmetros, as hipóteses simplificadoras e as condições de contorno sejam representativos do fenômeno. Comumente, simulações numéricas com Elementos Finitos (EF) são utilizadas para prever a geometria final do compacto verde, a distribuição de densidades e propriedades mecânicas. No entanto, poucos trabalhos na literatura estudam a nucleação e a propagação de trincas em compactos verdes. Este projeto de pesquisa visa estudar a propagação de trincas em compactos verdes com ensaios de fratura, medidas de campo e simulações em EF utilizando elementos coesivos, para diferentes níveis de densidade. Inicialmente, os ensaios mecânicos de fratura - Fratura por Flexão 4-Pontos, pelo Método da Cunha e por Compressão Diametral - em compactos verdes serão executados em corpos de prova (CDPs) homogêneos para quatro níveis de compactação. Os ensaios serão assistidos pela técnica de Correlação de Imagens Digitais para identificar os campos de deslocamento, a posição e o desenvolvimento de trincas. O ajuste dos parâmetros do modelo numérico será realizado pela aplicação da técnica Finite Element Model Updating. Após a calibração dos parâmetros do modelo associados aos níveis de densidade, ensaios de fratura com CDPs heterogêneos serão executados para verificação. Espera-se que os modelos previamente identificados possam descrever a propagação de trincas em CDPs heterogêneos. Dessa forma, todo o desenvolvimento experimental e computacional deste projeto visa elaborar ferramentas robustas para o estudo de falhas em compacto verdes.