Simulação Digital para Compósitos
Entenda como a tecnologia do Software GeoDict pode contribuir para o desenvolvimento de compósitos.
Em primeiro lugar, compreende-se que a simulação digital é uma técnica disruptiva que é capaz de contribuir para o desenvolvimento de compósitos, favorecendo diversos segmentos industriais. Dessa maneira, neste artigo iremos abordar algumas características desses materiais e como o GeoDict influência em seu desenvolvimento.
O que são Compósitos?
Em suma, compósitos são materiais formados pela combinação de dois ou mais componentes distintos, cada um contribuindo com suas propriedades particulares para criar um material com características superiores às dos materiais individuais.
Esses componentes geralmente consistem em uma matriz, que é o material principal que envolve e suporta as fibras ou partículas adicionadas, chamadas de reforços. Nesse sentido, a combinação desses elementos cria um material compósito que pode exibir propriedades específicas, como maior resistência, leveza, durabilidade ou resistência a condições ambientais adversas.
Dessa maneira, utilizam-se os compósitos amplamente em diversas aplicações, incluindo na indústria aeroespacial, automotiva, construção civil e em produtos de consumo.
Quais são os desafios na geração de Compósitos?
Sabe-se que há um grande desafio em combinar fibras, polímeros de matriz e cargas de modo que suas resistências se complementam e suas fraquezas sejam equilibradas. Assim sendo, materiais compostos são cruciais para melhorar a funcionalidade e o design leve no desenvolvimento de componentes atuais.
Sabe-se que não há limitação desses elementos na indústria aeroespacial, mas também utilizam-se os amplamente na aviação civil, transporte, construção e nos diversos campos da engenharia. Portanto, essa demanda tecnológica exige que o design e eficiência dos materiais sejam de excelência, com um bom custo benefício.
Contudo, o desenvolvimento de compósitos enfrenta uma série de desafios. Avaliar o comportamento do material dos compósitos (por exemplo, comportamento à fratura) por determinação experimental é altamente complexo. Devido à sua falta de homogeneidade e à interação de anisotropia e diferenças na rigidez dos componentes de material único do compósito.
Também é difícil determinar o tensor de permeabilidade do laminado não infiltrado, que é necessário para realizar uma simulação adequada de preenchimento do molde. Garantindo uma infiltração completa do componente. Além disso, a permeabilidade muda com cada modificação da sequência de empilhamento do laminado.
Como a Simulação Digital contribui para o desenvolvimento de Compósitos?
Em frente a tantos desafios para o desenvolvimento de compósitos mais eficientes, a simulação digital é uma solução na elaboração desses materiais. Sendo capaz de analisar fibras, poros e defeitos, prever a permeabilidade e simular o comportamento mecânico dos compósitos.
O software de simulação digital GeoDict permite a fácil geração de modelos digitais realistas de estruturas de fibras. Além disso, seus diversos módulos contribuem para a análise das propriedades mecânicas, geométricas e físicas dos materiais, como tecidos e polímeros, em microescala. Otimizando as propriedades com base nos resultados quantitativos e qualitativos das simulações.
Nesse contexto, o GeoDict oferece a solução completa para pesquisa e desenvolvimento de materiais digitais. A seguir, confira como utilizam-se alguns módulos do GeoDict para a estruturação de compósitos:
- FiberFind e FiberGeo: Realiza a identificação de fibras individuais a partir de uma tomografia computadorizada de microescala (µCT) e análise precisa da distribuição do diâmetro da fibra, orientação da fibra e distribuição do comprimento da fibra (para fibras curtas).
- PoroDict e MatDict: Identificação de poros (vazios) a partir de uma tomografia computadorizada de microescala (µCT) e análise precisa do tamanho, forma e distribuição dos poros.
- ElastoDict: Realiza a determinação rápida do tensor de rigidez anisotrópico. Também é capaz de simular grandes deformações, incluindo plasticidade, danos e falhas.
- ConductoDict: Previsão da condutividade elétrica e térmica efetiva de materiais porosos e compósitos.
Conheça nossas soluções para Simulação Digital
Como vimos, além do pacote básico GeoDict, há diversos módulos que podem e devem ser utilizados para pesquisa e desenvolvimento de materiais digitais. Incluindo todos os módulos necessários para a pesquisa e desenvolvimento de compósitos.
No site da Tennessine você pode conferir todas as nossas soluções em Simulação Digital com tecnologia Math2Market de fabricação. Acesse já e consulte nossos especialistas!
Um comentário sobre “Simulação Digital para Compósitos”