Publication
Numerical and experimental characterization of stress concentration factors on PDMS
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Ribeiro, J.E. | |
| dc.contributor.advisor | Carvalho, Marcelo Vasconcelos | |
| dc.contributor.author | Wurmli Junior, Elimar | |
| dc.date.accessioned | 2022-09-06T14:09:15Z | |
| dc.date.available | 2022-09-06T14:09:15Z | |
| dc.date.issued | 2022 | |
| dc.description | Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná | pt_PT |
| dc.description.abstract | O Polidimetilsiloxano (Polydimethylsiloxane (PDMS)) é um polímero com cadeias baseadas em silício que apresenta excelentes qualidades para ser usado na indústria biomédica (inerte, transparente, inodoro) além de uma elevada elasticidade que permite que este seja modelado como um material hiperelástico. Existem inúmeros modelos constitutivos que descrevem o comportamento de tal material, mas ainda não existem muitos estudos que levam em consideração concentradores de tensões nesses materiais. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo avaliar a influência de três diferentes concentradores de tensão em materiais hiperelásticos através de simulações numéricas com três diferentes modelos constitutivos, e também comparar estes modelos constitutivos com os valores reais de deformação desses materiais, através de testes de Correlação Digital de Imagem (CDI), de modo a observar qual dos modelos estudados é mais adequado para concentradores de tensão. Os três espécimes foram projetados de modo a cada espécime ter um tipo diferente de concentrador de tensão. Foram fabricados os modelos em PDMS, realizados os ensaios uniaxiais de tração e então foram avaliadas as deformações através das imagens captadas por meio da técnica de CDI. Em conjunto, os projetos foram inseridos em ANSYS para as simulações para cada modelo constitutivo e então foi feita a comparação entre as simulações por meio de ferramentas estatísticas (Análise de Variância e teste de Tukey). Pôde-se observar que não existiu diferença significativa entre os modelos e que os concentradores de tensão diferem muito do que ja conhecemos em outros materiais. | pt_PT |
| dc.description.abstract | Polydimethylsiloxane (PDMS) is a polymer with silicon-based chains that has excellent qualities to be used in the biomedical industry (inert, transparent, odorless) in addition to a high elasticity that allows it to be modeled as a hyperelastic material. There are numerous constitutive models that describe the behavior of such material, but there are not many studies that consider stress concentrators in these materials. Therefore, this work aims to evaluate the influence of three different stress concentrators on hyperelastic materials through numerical simulations with three different constitutive models, and also to compare these constitutive models with the real deformation values of these materials, through Digital Image Correlation (DIC) tests, in order to observe which of the studied models is most suitable for voltage concentrators. The three specimens were designed so that each specimen has a different type of stress concentrator. PDMS models were -manu- factured, uniaxial tensile tests were performed and then deformations were evaluated through images captured using the DIC technique. At the same time, the projects were also made in ANSYS for the simulations for each constitutive model and then the comparisons between the simulations were made using statistical tools (Analysis of Variance and Tukey test). It was observed that there was no significant difference between the models and that the stress concentrators differ a lot from what we already know in other materials. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 203057775 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10198/25879 | |
| dc.language.iso | eng | pt_PT |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ | pt_PT |
| dc.subject | PDMS | pt_PT |
| dc.subject | Modelos constitutivos | pt_PT |
| dc.subject | Concentradores de tensão | pt_PT |
| dc.subject | Correlação digital de imagem | pt_PT |
| dc.title | Numerical and experimental characterization of stress concentration factors on PDMS | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Engenharia Industrial | pt_PT |