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http://hdl.handle.net/10773/3725
Título: | Numerical and experimental investigation of hollow sphere structures in sandwich panels |
Outros títulos: | Métodos experimentais e numericos no estudo de estruturas de esferas ocas em painéis "sandwich" |
Autor: | Fiedler, Thomas |
Orientador: | Öchsner, Andreas Grácio, José |
Palavras-chave: | Engenharia mecânica Materiais compósitos Estruturas em camadas Propriedades mecânicas: Materiais Propriedades térmicas: Materiais Método dos elementos finitos |
Data de Defesa: | 2007 |
Editora: | Universidade de Aveiro |
Resumo: | O presente trabalho propõe estudar o comportamento de estruturas compostas
por esferas ocas metálicas em painéis sanduíche. Estudos numéricos
utilizando o método de Elementos Finitos foram feitos para caracterizar o
comportamento de provetos representativos. A primeira parte do estudo
envolveu o estudo de diferentes tipos de estruturas metálicas compostas por
esferas ocas metálicas, adesivamente fundidas, MHSS (“Metallic Hollow
Sphere Structures”). A influência da morfologia, topologia e da técnica de fusão
das esferas nas propriedades materiais foi avaliada numericamente. Testes de
compressão uni-axial com provetes MHSS confirmaram os resultados
numéricos. A condutividade térmica dos provetes MHSS foi também avaliada.
A segunda parte do trabalho concentra-se na deformação utilizando 3 pontos
de aplicação de força em painéis sanduíche compostos por chapas de
alumínio envolvendo vários materiais celulares como espumas M-Pore® e
Alporas® em alumínio, estruturas em forma de colméia e MHSS
adhesivamente fundidas. A resistência à deformação, a capacidade de carga
do material e o modo de falha foram verificados através de testes de flexão
utilizando 3 pontos de aplicação de força. A comparação dos resultados
experimentais possibilita a comparação entre os vários materiais celulares no
que diz respeito às propredades testadas. This thesis addresses the performance of novel metallic hollow sphere structures (MHSS) in sandwich panels. Numerical finite element analyses and experimental tests are conducted. The first part of this thesis focuses on different types of metallic hollow sphere structures. The influence of the morphology, topology, joining technology and material composition on their mechanical properties is numerically investigated. Uni-axial compressive tests with adhesively bonded MHSS are performed in order to confirm the numerical findings. In addition, the effective thermal conducivities of MHSS are determined. The main focus of the second part of this work lies on experimental three-point bending tests of sandwich panels. The investigated sandwich panels are assembled by aluminium face sheets which enclose different cellular core materials, namely M-Pore® and Alporas® aluminium foams, honeycomb structures and adhesively bonded MHSS. The flexural stiffness, the load-carrying capacity and the failure mode are determined using threepoint bending tests. The comparison of these experimental findings allows for the performance valuation of different cellular metal cores. |
Descrição: | Doutoramento em Engenharia Mecânica |
URI: | http://hdl.handle.net/10773/3725 |
Aparece nas coleções: | UA - Teses de doutoramento DEM - Teses de doutoramento |
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