{"title":"单轴压缩下砖砂浆仿生结构的数值分析","authors":"C. V. Opelt, Lucas Rodrigo de Souza","doi":"10.17563/rbav.v41i1.1219","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Os materiais criados pela natureza possuem propriedades únicas, resultado de sucessivas iterações ao longo dos anos, sendo, portanto, uma rica fonte de inspiração para o desenvolvimento de novas soluções em materiais. Neste estudo, foram avaliadas diferentes estruturas inspiradas no conceito brick-and-mortar, que compõe a microestrutura da madrepérola. Para isso, blocos sólidos foram conectados por estruturas circulares, com o intuito de alcançar o mesmo efeito de dissipação de energia que as placas de aragonita e o material orgânico propiciam. Para essa avaliação, utilizou-se de um software FEA (finite elements analysis) para a simulação de ensaios de compressão em amostras com diferentes geometrias de blocos internos, e analisada a absorção total de energia, bem como a energia absorvida específica de cada amostra. Os resultados demonstram que a estrutura sólida foi capaz de absorver 87 J/kg, enquanto as demais amostras com estruturas de ligação absorveram, em média, 91% menos energia. Analisando a distribuição de tensão nas amostras, estima-se que essa diferença ocorra devido à concentração de tensões excessivas nos elementos de ligação, causando falhas prematuras em regiões críticas das estruturas.","PeriodicalId":237166,"journal":{"name":"Revista Brasileira de Aplicações de Vácuo","volume":"191 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2022-07-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Análise numérica de estruturas biomiméticas do tipo brick-and-mortar submetidas à compressão uniaxial\",\"authors\":\"C. V. Opelt, Lucas Rodrigo de Souza\",\"doi\":\"10.17563/rbav.v41i1.1219\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Os materiais criados pela natureza possuem propriedades únicas, resultado de sucessivas iterações ao longo dos anos, sendo, portanto, uma rica fonte de inspiração para o desenvolvimento de novas soluções em materiais. Neste estudo, foram avaliadas diferentes estruturas inspiradas no conceito brick-and-mortar, que compõe a microestrutura da madrepérola. Para isso, blocos sólidos foram conectados por estruturas circulares, com o intuito de alcançar o mesmo efeito de dissipação de energia que as placas de aragonita e o material orgânico propiciam. Para essa avaliação, utilizou-se de um software FEA (finite elements analysis) para a simulação de ensaios de compressão em amostras com diferentes geometrias de blocos internos, e analisada a absorção total de energia, bem como a energia absorvida específica de cada amostra. Os resultados demonstram que a estrutura sólida foi capaz de absorver 87 J/kg, enquanto as demais amostras com estruturas de ligação absorveram, em média, 91% menos energia. Analisando a distribuição de tensão nas amostras, estima-se que essa diferença ocorra devido à concentração de tensões excessivas nos elementos de ligação, causando falhas prematuras em regiões críticas das estruturas.\",\"PeriodicalId\":237166,\"journal\":{\"name\":\"Revista Brasileira de Aplicações de Vácuo\",\"volume\":\"191 1\",\"pages\":\"0\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2022-07-09\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Revista Brasileira de Aplicações de Vácuo\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.17563/rbav.v41i1.1219\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Revista Brasileira de Aplicações de Vácuo","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.17563/rbav.v41i1.1219","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
Análise numérica de estruturas biomiméticas do tipo brick-and-mortar submetidas à compressão uniaxial
Os materiais criados pela natureza possuem propriedades únicas, resultado de sucessivas iterações ao longo dos anos, sendo, portanto, uma rica fonte de inspiração para o desenvolvimento de novas soluções em materiais. Neste estudo, foram avaliadas diferentes estruturas inspiradas no conceito brick-and-mortar, que compõe a microestrutura da madrepérola. Para isso, blocos sólidos foram conectados por estruturas circulares, com o intuito de alcançar o mesmo efeito de dissipação de energia que as placas de aragonita e o material orgânico propiciam. Para essa avaliação, utilizou-se de um software FEA (finite elements analysis) para a simulação de ensaios de compressão em amostras com diferentes geometrias de blocos internos, e analisada a absorção total de energia, bem como a energia absorvida específica de cada amostra. Os resultados demonstram que a estrutura sólida foi capaz de absorver 87 J/kg, enquanto as demais amostras com estruturas de ligação absorveram, em média, 91% menos energia. Analisando a distribuição de tensão nas amostras, estima-se que essa diferença ocorra devido à concentração de tensões excessivas nos elementos de ligação, causando falhas prematuras em regiões críticas das estruturas.