| Título: | Metodologia para determinação do coeficiente de Poisson nas estruturas auxéticas do tipo antitetraquiral e hexagonal reentrante |
| Autor(es): | Oliveira Júnior, Nei Lopes de |
| Orientador(es): | Anflor, Carla Tatiana Mota |
| Assunto: | Coeficiente de Poisson
Elementos finitos |
| Data de apresentação: | 20-Fev-2025 |
| Data de publicação: | 1-Jul-2026 |
| Referência: | OLIVEIRA JÚNIOR, Nei Lopes de Oliveira. Metodologia para determinação do coeficiente de Poisson nas estruturas auxéticas do tipo antitetraquiral e hexagonal reentrante. 2025. 93 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Automotiva) — Universidade de Brasília, Brasília, 2025. |
| Resumo: | A descoberta de estruturas auxéticas na natureza significou a possibilidade de
olhar para materiais convencionais sob outra perspectiva, devido à possibilidade de
projetar estruturas com coeficiente de Poisson negativo. Neste trabalho foi realizada
a análise numérica de uma estrutura hexagonal reentrante e uma estrutura
antitetraquiral via elementos finitos utilizando o software Ansys®. A metodologia
aplicada utiliza pontos-alvo pré-estabelecidos para calcular as deformações a partir
dos deslocamentos nodais. A partir das deformações, calculou-se o coeficiente de
Poisson de 25 regiões compreendidas entre os pontos-alvo em cada uma das
estruturas. A estrutura hexagonal reentrante apresentou poucos valores próximos do
coeficiente de Poisson analítico. A estrutura antitetraquiral apresentou um maior
número de regiões com coeficiente de Poisson próximas ao resultado analítico. Este
estudo permitiu definir as regiões mais indicadas para determinar o coeficiente de
Poisson das estruturas analisadas numericamente. A partir destas regiões, foi
proposta uma metodologia para determinar regiões de medição em estruturas
hexagonais reentrantes e antitetraquirais de quaisquer dimensões. Observou-se,
também, a influência do Princípio de Saint-Venant nas estruturas e no cálculo do
coeficiente de Poisson. Este estudo destaca os desafios para determinar o coeficiente
de Poisson de estruturas auxéticas, apontando a necessidade de mais contribuições
metodológicas e uma gama mais ampla de estruturas analisadas na literatura. |
| Abstract: | The discovery of auxetic structures in nature has provided the opportunity to view
conventional materials from a different perspective, due to the potential to design
structures with a negative Poisson's ratio. In this study, a numerical analysis of a
reentrant hexagonal structure and an anti-tetrachiral structure was performed using
finite element analysis with the Ansys® software. The applied methodology utilizes
predefined target points to calculate deformations based on nodal displacements.
From these deformations, the Poisson's ratio of 25 regions between the target points
in each structure was computed. The reentrant hexagonal structure showed few values
close to the analytical Poisson’s ratio. The anti-tetrachiral structure exhibited a greater
number of regions with Poisson's ratio values closer to the analytical result. This study
enabled the identification of the most suitable regions to determine the Poisson's ratio
for the structures analyzed numerically. Based on these regions, a methodology was
proposed to determine measurement regions in reentrant hexagonal and anti tetrachiral structures of any dimensions. The influence of Saint-Venant's Principle on
the structures and the Poisson's ratio calculation was also observed. This study
highlights the challenges in determining the Poisson’s ratio of auxetic structures,
pointing out the need for further methodological contributions and a broader range of
analyzed structures in the literature. |
| Informações adicionais: | Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) — Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, 2025. |
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| Aparece na Coleção: | Engenharia Automotiva
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