Browsing by Author "Coelho, Miguel Filipe Castro"
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- Análise multiescala de espumas poliméricas para componentes mecânicos com recurso a técnicas de homogeneização combinadas com métodos avançados de discretizaçãoPublication . Coelho, Miguel Filipe Castro; Belinha, Jorge Américo de Oliveira PintoEste trabalho aborda as estruturas celulares, o seu fabrico utilizando impressão 3D e a sua análise utilizando métodos sem malha. Os métodos numéricos, como o Método de Elementos Finitos (FEM), são ferramentas matemáticas essenciais para resolver problemas complexos em engenharia. Alternativamente, métodos sem malha como o “Radial Point Interpolation Method” (RPIM) e o “Natural Neighbour Radial Point Interpolation Method” (NNRPIM) oferecem maior flexibilidade na simulação de deformações e fraturas, sendo independentes de uma malha fixa. Estruturas celulares, inspiradas na natureza, apresentam propriedades únicas que permitem a criação de materiais leves com propriedades mecânicas superiores, sendo aplicadas nas mais diversas áreas da engenharia. A análise destas estruturas pode ser macromecânica ou micromecânica, sendo a abordagem macromecânica simplificada pela consideração do material como homogéneo. A homogeneização das propriedades das espumas pode ser obtida numericamente através dos métodos RPIM e NNRPIM. A popularização da impressão 3D revolucionou o projeto e fabrico, permitindo a criação de geometrias complexas com alta precisão e eficiência em termos de peso. A combinação da fabricação aditiva, estruturas celulares e materiais poliméricos de baixa temperatura de fusão possibilita a produção de componentes leves e eficientes, atendendo às necessidades de várias indústrias. Neste trabalho foi obtido um exemplo de uma peça constituída por estruturas celulares utilizando a impressão 3D, sendo que a célula unitária foi homogeneizada numericamente utilizando os métodos RPIM e NNRPIM com resultados satisfatórios. Foi também feita uma simulação da barra de forma a analisar o comportamento num ensaio à flexão e de viga encastrada com a carga aplicada na ponta.