Avaliação de um modelo hiperelástico incompressível : análise de restrições, implementação e otimização de parâmetros constitutivos / Assessment of a hyperelastic model for incompressible materials: analysis of restrictions, numerical implementation and optimization of the constitutive parameters
AUTOR(ES)
Stumpf, Felipe Tempel
DATA DE PUBLICAÇÃO
2010
RESUMO
Apesar do crescente número de publicações estudando as diferentes propriedades e o comportamento peculiar inerente dos materiais hiperelásticos submetidos a deformações, as quais muitas vezes propõem modelos matemáticos para caracterizá-los, muito pouco esforço é observado no sentido de conferir a este modelo matemático propriedades básicas como garantia de unicidade das soluções, estabilidade numérica ou mesmo comportamento físico condizente com a realidade. Este trabalho apresenta uma revisão das diferentes restrições matemáticas que devem ser impostas às equações da função energia de deformação dos modelos hiperelásticos para garantir-lhes estas propriedades básicas desejadas aplicadas à família de modelos de Hoss- Marczak [Hoss, 2009]. Como resultado, obtém um conjunto de desigualdades que devem ser satisfeitas pelas constantes constitutivas destes modelos. Posteriormente estes mesmos modelos são implementados em um programa comercial de elementos finitos e casos de deformações homogêneas e não-homogêneas são simulados para comparar os seus resultados com aqueles obtidos utilizando-se modelos consagrados pela literatura. Por fim, este trabalho apresenta uma metodologia de otimização multi-critério das constantes hiperelásticas baseada na minimização do erro entre dados teóricos e experimentais não somente de um ensaio, como usualmente é feito, e sim da soma dos erros de dois ou mais ensaios. As curvas dos ajustes teóricos assim obtidas são confrontadas com as experimentais e, através da comparação direta entre os coeficientes de correlação não-linear das curvas, concluise que a metodologia proposta fornece resultados superiores a outras metodologias.
ASSUNTO(S)
modelos matemáticos elementos finitos mecanica dos solidos
ACESSO AO ARTIGO
http://hdl.handle.net/10183/18296Documentos Relacionados
- Modelos constitutivos para materiais hiperelásticos: estudo e implementação computacional
- Modelos constitutivos hiperelásticos para elastômeros incompressíveis : ajuste, comparação de desempenho e proposta de um novo modelo
- Stress Analysis of Thick Spherical Pressure Vessel Composed of Transversely Isotropic Functionally Graded Incompressible Hyperelastic Materials
- A numerical study about the determination of parameters in an incompressible and linearly elastic solid
- Topological sensitivity analysis for a two-parameter Mooney-Rivlin hyperelastic constitutive model