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| Título: | Análise de fluxo de água em meios porosos gerados artificialmente por impressão 3D |
| Autor(es): | Jorge, Rafael Mendes |
| Orientador(es): | Cavalcante, André Luís Brasil |
| Coorientador(es): | Luz, Marta Pereira da |
| Assunto: | Solos - análise Solos - permeabilidade Impressão Tridimensional (3D) |
| Data de apresentação: | 22-Set-2022 |
| Data de publicação: | 7-Jul-2026 |
| Referência: | JORGE, Rafael Mendes. Análise de fluxo de água em meios porosos gerados artificialmente por impressão 3D. 2022. 54 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022. |
| Resumo: | O conhecimento da microestrutura dos meios porosos é essencial para compreender e
estimar as propriedades macroscópicas de fluxo, sendo relevante em diversas áreas do
conhecimento na engenharia. Esse conhecimento parte da definição de um domínio no
qual é possível conduzir simulações de fluxo computacionalmente. Diversas
metodologias têm sido exploradas na literatura para gerar este domínio, como a
reconstrução de imagens obtidas por microtomografias, simulações de sedimentação de
grãos, autômatos celulares, entre outros. Os autômatos celulares, programas baseados em
regras simples que apresentam comportamento complexo têm sido cada vez mais
utilizados na literatura para representar meios porosos artificiais e a impressão 3D tem
sido utilizada como ferramenta para relacionar os conhecimentos teóricos com os
práticos, utilizados usualmente na mecânica dos solos. Utilizando uma metodologia para
obtenção de autômatos celulares, foram gerados modelos computacionais de solos e dois
parâmetros relacionados às características físicas das amostras foram analisados: a
porosidade e a permeabilidade. A permeabilidade das amostras foi avaliada
numericamente e experimentalmente. As amostras foram produzidas utilizando o método
de impressão 3D denominado Fused Deposition Modeling (FDM), sendo proposta uma
metodologia para geração das amostras através da análise dos principais parâmetros que
influenciam na qualidade das impressões. Foram utilizados modelos auxiliares para
calibrar os parâmetros e um filamento solúvel para impressão da rede de poros. Os
modelos impressos foram submetidos ao ensaio de permeabilidade à carga constante para
avaliação da permeabilidade experimental. A análise visual da estrutura externa dos
modelos impressos permitiu observar a semelhança entre os modelos computacionais e
os resultados da impressão 3D através do método proposto. A comparação dos valores
numéricos de permeabilidade intrínseca, obtidos através de simulações numéricas, e os
valores experimentais, permitiu observar diferenças de até 3 ordens de grandeza, o que
pode ser um indicativo de ineficiência do método em representar o meio poroso de forma
satisfatória. |
| Informações adicionais: | Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2022. |
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| Aparece na Coleção: | Engenharia Civil
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