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Comportamento elasto-plástico ao corte de estruturas favo-de-mel e auxéticas reforçadas

2018; SAGE Publishing; Volume: 2; Issue: 7 Linguagem: Espanhol

1477-9021

V.H. Carneiro, José Meireles,

Additive Manufacturing and 3D Printing Technologies

espanolIntroduccion: Los materiales augeticos poseen un coeficiente de Poisson negativo. Aunque la existencia de augetios isotropicos es teoricamente posible, parecen estar ausentes en los estados naturales, por lo tanto, se ha realizado un esfuerzo para producir augeticos artificiales principalmente mediante el diseno de panales invertidos. Objetivos: Este estudio explora un enrejado de nido de abeja reforzado y enrejado reentrantes para mejorar el comportamiento estructural elasto-plastico en la deformacion al cizalladura. Metodos: Analisis de elementos finitos (FEA) se utiliza para simular la carga de cizallamiento en rejillas nido de abeja reforzadas y Reentrant augeticas, mientras que el estres impuesto y las cepas se controlan. Resultados: La transformacion augetica promueve un aumento en el modulo de cizalladura y genera deformaciones plasticas a valores mas bajos de deformacion por cizalladura. Sin embargo, el efecto de cierre de los materiales augeticos tiende a reducir el area plastica afectada. Conclusiones: En este estudio, se presenta una nueva generacion de enrejado de nido de abeja reforzado y rejillas augetica reentrante. Apesar de que la transformacion augetica genera deformacion plastica para regimenes de deformacion de cizallamiento mas bajo, es capaz de reducir las areas afectadas por la plasticidad y elevar la rigidez a la cizalladura. EnglishIntroduction: Auxetic materials possess a negative Poisson’s ratio. Even though, the existence of isotropic auxetics is theoretically possible, they seem to be absent in natural states thus, there has been an effort to produce artificial auxetics mostly by the design of inverted (reentrant) honeycombs. Objetives: This study explores a novel Reinforced Honeycomb Lattices and Auxetic Reentrant lattices to enhance structural elasto-plastic behaviour in shear deformation. Methods: Finite element analysis (FEA) is used to simulate shear loading in Reinforced Honeycomb and Auxetic Reentrant lattices, while the imposed stress and strains are monitored. Results: Auxetic transformation promotes an increase in shear modulus, however, it generates plastic strains at lower values of shear deformation. However, the closing effect of auxetic materials, tends to reduce the plastic affected area. Conclusions: In this study, a novel generation of Reinforced Honeycomb and Auxetic Reentrant Lattices are presented. Even though, the auxetic transformation generates plastic strain for lower shear deformation regimes, it is able to reduce the areas affected by plasticity and elevate shear stiffness. portuguesIntroducao: Materiais auxeticos possuem um coeficiente de Poisson negativo. Ainda que a existencia de auxeticos isotropicos seja teoricamente possivel, estes sao inexistentes em estados naturais. Assim, tem havido um esforco para produzir auxeticos artificiais principalmente pelo design de favos de mel invertidos (reentrantes). Objetivos: Este estudo explora novas estruturas reforcadas em favo de mel e auxeticas para melhorar o comportamento elasto-plastico estrutural em deformacao de corte. Metodos: A analise de elementos finitos (FEA) e usada para simular a carga de corte em estruturas reforcadas em favo de mel e auxeticas reentrantes, enquanto as tensoes e deformacoes impostas sao monitorizadas. Resultados: A transformacao auxetica promove um aumento no modulo de corte, no entanto, gera deformacoes plasticas a valores mais baixos de deformacao. No entanto, o efeito de fechamento de materiais auxeticos tende a reduzir a area de plasticidade afetada. Conclusoes: Neste estudo, e apresentada uma nova geracao de estruturas reforcadas em favo de mel e auxetica reentrante. Ainda que a transformacao auxetica gere deformacao plastica para menores deformacoes de corte, e capaz de reduzir as areas afetadas pela plasticidade e elevar a rigidez de corte.