Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/4879
Title in Portuguese: Modelo multi-escala para análise estrutural de compósitos viscoelásticos suscetíveis ao dano
Title: Multi-scale model for structuralanalysis of viscoelastic composites susceptible to damage
Author: Souza, Flávio Vasconcelos de
Advisor(s): Soares, Jorge Barbosa
Keywords: Transportes
Método dos elementos finitos
Dano - Propagação
Asfalto
Ligante asfáltico
Issue Date: 2005
Citation: SOUZA, F. V. Modelo multi-escala para análise estrutural de compósitos viscoelásticos suscetíveis ao dano. 2005. 189 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005.
Abstract in Portuguese: Observa-se, atualmente, uma tendência crescente de utilização de materiais compósitos nas mais diversas aplicações da engenharia. Isto se deve, em grande parte, à vantagem desses materiais de possibilitar o controle de seus constituintes individuais e suas respectivas distribuições espaciais demodo a otimizar o desempenho do material resultante. Exemplos de materiais compósitos muito usados na construção civil são o Concreto de Cimento Portland (CCP) e as misturas asfálticas. No entanto, os materiais compósitos apresentam peculiaridades com relação ao seu comportamento constitutivo global devido às diferenças de comportamento e de geometria dos seus constituintes. Assim sendo, para que se possa compreender e prever o comportamento dos materiais compósitos em serviço, torna-se importante considerar o comportamento individual de seus constituintes e suas respectivas interações. Neste trabalho, desenvolve-se um modelo computacional em duas escalas para a previsão docomportamento mecânico de misturas asfálticas do tipo Areia Asfalto Usinada a Quente (AAUQ), onde o comportamento da escala maior (macroescala ou escala global), considerada homogênea, é determinado a partir do comportamento da escala menor heterogênea (microescala ou escala local) formada por agregados pétreos elásticos distribuídos numa matriz viscoelástica aqui denominada de mastique (ligante asfáltico misturado com agregados finos). O dano observado na escala global do modelo é conseqüência da formação e propagação de trincas e do desenvolvimento de deformações permanentes na escala local. O Método dos Elementos Finitos (MEF) é usado no cálculo de tensões, deformações e deslocamentos e na modelagem da formação e propagação de trincas.
Abstract: Composite materials are increasingly used in many engineering applications. The main advantage of composite materials lies on the possibility to control the individual components and their spatial distributions in order to optimize the performance of the resulting material. Concrete and the asphalt mixtures are some examples of composite materials commonly used in civil engineering. Composite materials commonly exhibit a particular global constitutive behavior due to the different geometries and constitutive behaviors of its individual constituents. Thus, in order to understand and predict the behavior of composite materials in service, it is important to consider the individual behavior of its constituents and their interactions. In this research work, a two scale computational model is developed to predict the mechanical behavior of sand asphalt mixtures, wherein the behavior of the assumed homogeneous larger scale (macro scale or global scale) is determined based on the behavior of the heterogeneous smaller scale (microscale or local scale). The microstructure (local scale) is formed by elastic granite aggregate randomly distributed in a viscoelastic asphalt matrix (asphalt binder mixed with fine aggregates). In the model developed herein, the global scale damage is a result of the formation and growth of cracks and the accumulation of permanent deformations in the local scale. The Finite Element Method is used in order to calculate stresses, strains and displacements and to model the formation and growth of cracks.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/4879
metadata.dc.type: Dissertação
Appears in Collections:DET - Dissertações defendidas na UFC

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2005_dis_fvsouza.pdf3,16 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.