Defesa de Dissertação “Abordagem multiescala para a simulação de fadiga em polímeros termoplásticos”

O estudante João Victor Almeida da Silva, orientado por Prof. Eduardo Alberto Fancello, Dr. Eng. e coorientado pelo Dr. Jan-Michel Colombo Farias, defenderá sua dissertação na próxima quinta-feira (12/11), às 10h, por videconferência. A defesa é vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.

Título: “Abordagem multiescala para a simulação de fadiga em polímeros termoplásticos”

Resumo:

Em projetos de engenharia mecânica um dos maiores determinantes para a vida útil da estrutura é a fadiga mecânica. Esse é o caso dos implantes e próteses ortopédicas, muitos deles são feitos, ou incorporam, materiais poliméricos termoplásticos. Em diversos materiais semicristalinos, a fadiga mecânica é dominada pelo processo de nucleação, em consequência do acúmulo de deformações inelásticas localizadas e formação de crazes. Para simular o fenômeno local de nucleação nos polímeros, um modelo multiescala disponível na literatura foi escolhido, reproduzido e suas características analisadas e comparadas com evidências experimentais. Nesse modelo é considerado um Elemento de Volume Representativo (EVR) composto por uma matriz com uma pequena fração volumétrica de inclusões dúcteis acumuladoras de dano. A homogeneização foi formulada conforme o método Mean-Field Homogeneization (MFH), com o conceito de Linear Comparison Composites (LCC) e solução semi-analítica de Mori-Tanaka. Foram realizadas simulações de validação para o modelo constitutivo homogêneo das fases. O comportamento mecânico é limitado a pequenas deformações e desconsidera a geração de calor. As curvas preditivas de fadiga para o High Density Polyethylene (HDPE) foram reproduzidas e a contribuição desse trabalho foca na análise de sensibilidade aos efeitos da solicitação e aos parâmetros da inclusão.

Palavras-chave: Fadiga, Termoplástico, Multiescala.