Avaliaςão Numérica do Erro de Modelagem Global em Estruturas Constituídas por Materiais Heterogêneos

Abstract

No presente trabalho procura-se modelar o comportamento mecânico de estruturas constituídas por materiais com microestrutura heterogênea através de simulações computacionais, utilizando-se o Método dos Elementos Finitos (MEF) como ferramenta numérica. Tais simulações consistem em avaliar o erro de modelagem global, em termos de norma energia de deformação, induzidos pela substituição das propriedades micromecânicas do material em escala refinada (material heterogêneo) por outro dotado de propriedades efetivas equivalentes (material homogeneizado). Neste estudo, com o objetivo de verificar a eficiência dos modelos micromecânicos de homogeneização do material são realizadas diversas análises compondo um estudo paramétrico acerca de estimativas de erro de modelagem global. A primeira aplicação visa representar numericamente de forma satisfatória o problema clássico de Eshelby que consiste de uma inclusão imersa em um meio infinito. A segunda aplicação apresenta um estudo paramétrico em materiais compósitos reforçados por fibras com distribuição aleatória e regular. A última aplicação analisa um tubo cilíndrico constituído por Material com Gradação Funcional (FGM).