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Previsão de propriedades mecânicas de materiais compósitos usando elementos finitos e aprendizado de máquina (2021)

  • Authors:
  • USP affiliated author: SANSÃO, DOUGLAS RICARDO - EESC
  • School: EESC
  • Subjects: MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; MATERIAIS COMPÓSITOS; APRENDIZADO COMPUTACIONAL
  • Keywords: Propriedades mecânicas; Compósito reforçado com fibras; Árvore de decisão
  • Language: Português
  • Abstract: O objetivo desse trabalho é obter um modelo de aprendizado de máquina para previsão de propriedades mecânicas de materiais compósitos. Primeiramente, foi estabelecido um elemento representativo de volume (RVE) em três dimensões de um compósito reforçado com fibras. Usando o método de elementos finitos (FEM) com condições de contorno periódicas, obtevese o módulo de elasticidade longitudinal, transversal e o módulo de cisalhamento para um compósito reforçado com fibras de vidro de fração volumétrica 50%. Previsões usando modelos analíticos foram comparadas com os resultados obtidos com FEM. Em seguida, módulos de elasticidade longitudinal, transversal e módulo de cisalhamento foram obtidos usando FEM para diversas combinações de fração volumétrica e propriedades da fibra e da matriz constituintes do compósito. Posteriormente, um algoritmo de árvore de decisão com método de Boosting (BDT – Boosted-Decision-Tree) foi treinado e os resultados foram avaliados em termos dos erros percentuais absolutos. Para o módulo de cisalhamento, obteve-se um erro de 3,7% para o BDT versus 30,6% dos modelos analíticos, se mostrando um algoritmo promissor para previsão de propriedades mecânicas.
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    PrivateDouglasSansao_tcc.pdf
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    • ABNT

      SANSÃO, Douglas Ricardo. Previsão de propriedades mecânicas de materiais compósitos usando elementos finitos e aprendizado de máquina. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.usp.br/directbitstream/992fce03-cebe-4965-8401-a3b23f030902/DouglasSansao_tcc.pdf. Acesso em: 21 maio 2022.
    • APA

      Sansão, D. R. (2021). Previsão de propriedades mecânicas de materiais compósitos usando elementos finitos e aprendizado de máquina (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://repositorio.usp.br/directbitstream/992fce03-cebe-4965-8401-a3b23f030902/DouglasSansao_tcc.pdf
    • NLM

      Sansão DR. Previsão de propriedades mecânicas de materiais compósitos usando elementos finitos e aprendizado de máquina [Internet]. 2021 ;[citado 2022 maio 21 ] Available from: https://repositorio.usp.br/directbitstream/992fce03-cebe-4965-8401-a3b23f030902/DouglasSansao_tcc.pdf
    • Vancouver

      Sansão DR. Previsão de propriedades mecânicas de materiais compósitos usando elementos finitos e aprendizado de máquina [Internet]. 2021 ;[citado 2022 maio 21 ] Available from: https://repositorio.usp.br/directbitstream/992fce03-cebe-4965-8401-a3b23f030902/DouglasSansao_tcc.pdf

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