ISEL - Eng. Mecan. - Dissertações de Mestrado
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Browsing ISEL - Eng. Mecan. - Dissertações de Mestrado by Subject "Abordagem camada única equivalente"
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- Modelação e otimização de estruturas sandwich com gradiente funcional e porosidades : uma abordagem científica e pedagógicaPublication . Mota, Ana Filipa Santos da; Loja, Maria Amélia RamosOs materiais com gradiente funcional despertam o interesse dos investigadores e da indústria pois a evolução espacial de propriedades, contínua e gradual, não só minimiza as transições bruscas de tensões comuns em compósitos laminados reforçados com fibra, como permite a sua adequação a diversas aplicações. A inclusão de nanopartículas, como os nanotubos de carbono, resultando num material multi-escala, é muito usual em situações onde um reforço extra seja vantajoso. A ocorrência de porosidades como consequência dos processos de fabrico continua a ser um defeito presente nos materiais, apesar da constante evolução tecnológica neste campo. Estas porosidades poderão, em aplicações mais específicas, não ser vistas como defeitos, mas como uma característica desejável e mesmo indispensável. No campo da biomedicina, os materiais enfrentam diversos desafios, exigindo-se o cumprimento de diversos requisitos, sendo a adequabilidade estrutural e biocompatibilidade dois exemplos. No caso dos implantes para aplicações biomédicas, as porosidades são benéficas pois promovem a biocompatibilidade. Acompanhando a evolução tecnológica, os problemas de engenharia tornaram-se mais complexos, tornando-se importante não só solucionar determinado problema, como também encontrar a solução ótima conforme determinadas restrições e objetivos. Por este motivo, as técnicas de otimização são de relevante importância no ensino em geral, e em particular na área da engenharia. Tendo por base os materiais compósitos com gradiente funcional, este trabalho avaliou a influência da inclusão de nanotubos de carbono como reforço e de diferentes distribuições de porosidades. Os estudos realizados neste sentido incluem diferentes abordagens e teorias de deformação de corte. No que respeita à otimização foram efetuados estudos baseados na técnica de busca fractal estocástica. Adicionalmente foram desenvolvidas duas plataformas computacionais de carácter pedagógico no âmbito dos temas abordados. Os diferentes estudos desenvolvidos no decorrer deste trabalho foram analisados e discutidos, tendo-se registado as respetivas conclusões. A descrição das plataformas computacionais desenvolvidas é realizada por exposição das interfaces gráficas do utilizador e respetivos parâmetros disponíveis.