Registro fonte: Modelagem e metamodelagem de estrutura de material compósito laminado submetido ao regime de pós-flambagem

Modelagem e metamodelagem de estrutura de material compósito laminado submetido ao regime de pós-flambagem

The structural stability of a design involving laminated composite materials is usually related to the determination of their critical buckling load. The present work aims to analyze the behavior of a composite plate, submitted to the post-buckling regime (load higher than the critical load). The co...

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Principais autores:	Siegel, Alison, Correa Neto, Pedro Arnaldo
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Materiais compósitos Flambagem (Mecânica) Laminação (Metalurgia) Método dos elementos finitos Análise estrutural (Engenharia) Redes neurais (Computação) Composite materials Buckling (Mechanics) Rolling (Metal-work) Finite element method Structural analysis (Engineering) Neural networks (Computer science) CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS::MECANICA DOS CORPOS SOLIDOS, ELASTICOS E PLASTICOS
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10259
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id	riut-1-10259
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spelling	riut-1-102592020-11-12T18:25:37Z Modelagem e metamodelagem de estrutura de material compósito laminado submetido ao regime de pós-flambagem Modeling and metamodeling of laminated composite material structure submitted to the post-buckling regime Siegel, Alison Correa Neto, Pedro Arnaldo Ferreira, Ana Paula Carvalho da Silva Ferreira, Ana Paula Carvalho da Silva Silva, Cláudio Tavares da Luersen, Marco Antonio Materiais compósitos Flambagem (Mecânica) Laminação (Metalurgia) Método dos elementos finitos Análise estrutural (Engenharia) Redes neurais (Computação) Composite materials Buckling (Mechanics) Rolling (Metal-work) Finite element method Structural analysis (Engineering) Neural networks (Computer science) CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS::MECANICA DOS CORPOS SOLIDOS, ELASTICOS E PLASTICOS The structural stability of a design involving laminated composite materials is usually related to the determination of their critical buckling load. The present work aims to analyze the behavior of a composite plate, submitted to the post-buckling regime (load higher than the critical load). The composite material structure is modeled using Abaqus® finite element software, which allows the analysis of the influence of various parameters, such as number of layers and their orientation angles, on the structural response. Subsequently, through the MATLAB® program and the data obtained through finite elements, a metamodel (neural networks) is used and trained to represent the composite structure, through its loads and displacements. The validity of the neural network metamodel is tested by presenting new input data, different from those used in training, and then comparing its response with that calculated by finite elements. For the present case study, it is concluded that neural networks have a partially satisfactory approximation of results. In other words, when training a neural network with the inputs of a plate and testing it with inputs of a different one with similar mechanical behavior (load versus displacement curve), we obtain satisfactory results. However, when testing the same neural network with inputs of a plate with different mechanical behavior, it does not present acceptable results. A estabilidade estrutural de um projeto que envolve materiais compósitos laminados normalmente está relacionada com a determinação de sua carga crítica de flambagem. O presente trabalho visa analisar o comportamento de uma placa compósita, submetida ao regime de pós-flambagem (carregamento superior à carga crítica). A estrutura de material compósito é modelada através do software de elementos finitos Abaqus®, o qual possibilita analisar a influência de diversos parâmetros, como número de camadas e seus ângulos de orientação, na resposta estrutural. Posteriormente, através do programa MATLAB® e dos dados obtidos via elementos finitos, um metamodelo (redes neurais) é utilizado e treinado para representar a estrutura compósita, através de suas cargas e deslocamentos. A validade de metamodelo de rede neural é testada pela apresentação de novos dados de entrada, diferentes dos usados no treinamento, e posterior comparação de sua resposta com a calculada por elementos finitos. Para o presente estudo de caso, conclui-se que as redes neurais possuem uma capacidade de aproximação de resultados parcialmente satisfatória. Ou seja, ao treinar uma rede neural com as entradas de uma placa e testá-la com entradas de uma placa distinta, mas que possua comportamento mecânico (curva carga versus deslocamento) similar, obtém-se resultados satisfatórios. Mas ao testar a mesma rede neural com entradas de uma placa com comportamento mecânico muito distinto, ela não apresenta resultados aceitáveis. 2020-11-12T18:25:36Z 2020-11-12T18:25:36Z 2019-06-27 bachelorThesis SIEGEL, Alison; CORREA NETO, Pedro Arnaldo. Modelagem e metamodelagem de estrutura de material compósito laminado submetido ao regime de pós-flambagem. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10259 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Graduação em Engenharia Mecânica UTFPR
institution	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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Modelagem e metamodelagem de estrutura de material compósito laminado submetido ao regime de pós-flambagem

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