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Formulações multiescalas para a modelagem computacional de membranas

Processo: 12/04009-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2012
Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2013
Área de conhecimento:Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
Pesquisador responsável:Eduardo de Morais Barreto Campello
Beneficiário:Eduardo de Morais Barreto Campello
Pesquisador Anfitrião: Tarek Ismail Zohdi
Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Instituição Anfitriã: University of California, Berkeley (UC Berkeley), Estados Unidos  
Assunto(s):Homogeneização   Método dos elementos finitos   Modelagem computacional
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Homogeneização | membranas | Método dos Elementos Finitos | Micromecânica | Modelagem Multiescala | Tecidos estruturais e tecidos biológicos | Mecânica Computational

Resumo

As membranas constituem sistemas estruturais com diversas aplicações nas engenharias. A grande maioria dos materiais utilizados nesses sistemas possui uma estrutura de natureza multiescala, e o estudo rigoroso de seu comportamento mecânico por vezes requer que todas essas escalas sejam adequadamente levadas em consideração. Este projeto de pesquisa de pós-doutorado se propõe a utilizar os conceitos da Micromecânica e da Mecânica Computacional para formular estratégias numéricas multiescalas com vistas à modelagem computacional de membranas, em especial de tecidos estruturais e de alguns tipos de tecidos biológicos. Busca caracterizar esses materiais em suas diversas escalas, identificar e modelar as interações que ocorrem entre as mesmas e, por meio dos chamados métodos de homogeneização, estabelecer equações constitutivas macroscópicas que representem adequadamente o seu comportamento mecânico global. Essas equações podem ser incorporadas em programas computacionais de análise estrutural (a serem utilizados por projetistas de membranas em suas simulações), e também podem servir como modelos de previsão no desenvolvimento computacional de novos materiais para esses tipos de sistema. Este projeto busca também permitir a nucleação de uma nova linha de pesquisa no Departamento de Engenharia de Estruturas e Geotécnica da USP, qual seja a de modelagem computacional micromecânica e multiescala para o desenvolvimento de novos materiais, com vistas inicialmente a aplicações em membranas. (AU)

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Publicações científicas (7)
(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)
ZOHDI, TAREK I.; CAMPELLO, EDUARDO M. B.. ON PRESSURIZED FUNCTIONALIZED PARTICLE-LADEN FLUID INFILTRATION INTO POROUS MEDIA. INTERNATIONAL JOURNAL FOR MULTISCALE COMPUTATIONAL ENGINEERING, v. 17, n. 2, p. 223-237, . (12/04009-0)
GONCALVES, FERNANDO R.; CAMPELLO, EDUARDO M. B.. Orthotropic material models for the nonlinear analysis of structural membranes. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 36, n. 4, p. 887-899, . (12/04009-0)
CAMPELLO, EDUARDO M. B.. A computational model for the simulation of dry granular materials. INTERNATIONAL JOURNAL OF NON-LINEAR MECHANICS, v. 106, p. 89-107, . (12/04009-0)
CAMPELLO, EDUARDO M. B.; LAGO, LEONARDO B.. Effect of higher order constitutive terms on the elastic buckling of thin-walled rods. THIN-WALLED STRUCTURES, v. 77, p. 8-16, . (12/04009-0)
CAMPELLO, EDUARDO M. B.. Computational modeling and simulation of rupture of membranes and thin films. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 37, n. 6, p. 1793-1809, . (12/04009-0)
CAMPELLO, EDUARDO M. B.; ZOHDI, TAREK I.. A computational framework for simulation of the delivery of substances into cells. INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN BIOMEDICAL ENGINEERING, v. 30, n. 11, p. 1132-1152, . (12/04009-0)
CAMPELLO, EDUARDO M. B.; ZOHDI, TAREK I.. Design Evaluation of a Particle Bombardment System Used to Deliver Substances into Cells. CMES-COMPUTER MODELING IN ENGINEERING & SCIENCES, v. 98, n. 2, p. 221-245, . (12/04009-0)