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0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25
Forç
a (N
)
Deslocamento (mm)
Ensaio estático - Flexão
Modelagem computacional de corpos de prova de argamassa de revestimento utilizando elementos finitos
Carga de ruptura e Deslocamento no meio do vão
Módulo de elasticidade estático
UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA
Afonso C. C. Lemonge [email protected]
Sheyla C. Resende [email protected]
Pedro K. X. Bastos [email protected]
Modelagem computacional
Avaliar o comportamento - linear ou não-linear geométrica (ANL) - estático de um corpo-de-prova de determinada composição, por meio de modelagem computacional do ensaio estático.
Objetivo: simulação de ensaios estáticos para avaliação de desempenho de argamassas.
ANL usando o Método de Newton-Raphson padrão.
Deslocamento Vertical (meio do vão)
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
Carga (kN)
U3 (
mm
)
Linear
Não Linear
Deslocamento Vertical (meio do vão)
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0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
Carga (kN)
U3 (
mm
)
Linear
Não Linear
BASTOS, P. K. X. Módulo de deformação de argamassas de revestimento - conceitos e métodos de determinação. In: Simpósio Brasileiro de Tecnologia de Argamassas, 5., São Paulo, 2003. Anais. São Paulo, ANTAC, 2003.
BASTOS, P. K. X. Retração e desenvolvimento de propriedades mecânicas de argamassas mistas de revestimento. São Paulo, 2001, p.172. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo.
NAKAKURA et al. Argamassas Industrializadas ABAI - Contribuição para a normalização. Relatório Técnico. ABAI, São Paulo, 2005.
BATHE, K. J., Finite Element Procedures in Engineering Analysis, Prentice-Hall,1982.
GEUZAINE, C.; REMACLE, J-F. Gmsh - 3D Finite Element Mesh Generator With Integrated CAD and Post-Processing Facilities (www.geuz.org). Version 2.4.2, september, 2009.
HUGHES, T.J.R., The Finite Element Method - Linear Static and Dynamic Finite Element Analysis, Prentice-Hall International Editions, 1987.
LEVY, R.; SPILLERS, W. R. Analysis of Geometrically Nonlinear Structures. Kluwer, Academic Publishers, Netherlands, 2003.
CONCLUSÕES
Foi alcançado o objetivo de modelar computacionalmente o corpo-de-prova, em uma etapa preliminar. As análises não confirmaram um possível comportamento não-linear, para as condições estruturais apresentadas. Trabalhos futuros (modelagem mais real) deverão testar o modelo em argamassas mais flexíveis e considerar outros fatores como interação com a base, relaxação e fissuração.
Módulo dinâmico por ultrassom: boa correlação com ensaio estático permite agilizar dados de entrada em modelos matemáticos.
Modelagem utilizando elementos finitos de casca
Modelagem utilizando elementos finitos de pórtico
155,0 75,0
22,5
Se ç ão transversal
em mm
75,0
15,0
22,5
Placa 20 x 7,5 x 1,5 (cm)
Argamassa 1:1:6 (volume) de cimento, cal e areia .
Metodologia permite considerar interação com a base
Ensaio de flexão
Imagem e gráfico gerados na modelagem
Imagem e gráfico gerados na modelagem
Ensaios estáticos em argamassas requerem equipamentos caros, diversas etapas de preparação, da moldagem à prensa, e muitas repetições para a determinação de propriedades e avaliação de desempenho. Resultados, às vezes, são muito dispersos.
Dados de entrada: Carga de ruptura, Módulo de elasticidade estático e características geométricas do corpo-de-prova.