Título:	Investigação das propriedades mecânicas do alumínio por dinâmica molecular: limite de escoamento, módulos de elasticidade e cisalhamento e coeficiente de poisson
Autor(es):	Gonçalves, Douglas Cabral
Orientador(es):	Nunes, Jakler Nichele Borges Junior, Itamar
Palavras-chave:	Dinâmica molecular Mecânica elástica Propriedades mecânicas Termodinâmica estatística Alumínio
Áreas de conhecimento da DGPM:	Sistemas de armas
Setor(es) da Marinha:	Diretoria-Geral do Material da Marinha (DGMM)
Data do documento:	2026
Editor:	Instituto Militar de Engenharia (IME)
Descrição:	O alumínio destaca-se entre os metais por sua baixa massa específica, elevada resistência mecânica e excelente resistência à corrosão. Nesse contexto, apresenta-se uma investigação teórico-computacional das propriedades mecânicas do alumínio por meio de simulações de dinâmica molecular baseadas no potencial de interação do tipo Embedded Atom Method. O estudo foi estruturado em duas etapas. Na primeira etapa, foi avaliado o limite termodinâmico necessário à reprodução das propriedades elásticas do alumínio, incluindo o módulo de elasticidade, o módulo de cisalhamento e o coeficiente de Poisson. Os resultados demonstraram que essas propriedades convergem para valores compatíveis com os obtidos experimentalmente quando o sistema simulado contém um número suficiente de átomos para representar o comportamento macroscópico. Por outro lado, observou-se que a tensão limite de escoamento, a resiliência e a tenacidade permanecem fortemente dependentes do tamanho do sistema, não alcançando convergência dentro dos limites práticos de simulação. Esses resultados confirmam a confiabilidade da dinâmica molecular na determinação de propriedades elásticas, ao mesmo tempo em que evidenciam suas limitações na reprodução de fenômenos plásticos em escala nanoscópica. Na segunda etapa, investigou-se a dependência da tensão limite de escoamento em relação à taxa de deformação, em duas temperaturas distintas. As simulações de tração uniaxial revelaram que o comportamento do alumínio segue uma lei de potência modificada, que incorpora um termo de correção proposto neste estudo. Além disso, o valor obtido para a tensão de referência aproximou-se da tensão teórica de escoamento ideal do alumínio, confirmando a coerência física do modelo proposto. Os resultados obtidos evidenciam a viabilidade da metodologia adotada e reforçam a relevância da dinâmica molecular como ferramenta computacional versátil para a compreensão, em nível atômico, dos mecanismos que regem o comportamento mecânico dos materiais.
Tipo de Acesso:	Acesso aberto
URI:	https://hdl.handle.net/20.500.14867/848290
Tipo:	Dissertação
Aparece nas coleções:	Sistemas de Armas: Coleção de Dissertações

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