Relatório de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica, submetido à Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, tendo como orientadores Luís Pina e Giuseppe Catalanotti. Resumo inserto na publicação. Ficheiro de 2,13 MB em formato PDF (53 p.).

Uma observação atenta da evolução do Homem revela que desde cedo surgiu a preocupação em defender o corpo de ataques inimigos. Os vários conflitos criados pelo Homem levaram a evoluções dos equipamentos de ataque e defesa. Os avanços do armamento provocam avanços dos equipamentos de defesa, e vice-versa. As duas indústrias tentam manter-se sempre à frente uma da outra e para que isso aconteça a investigação científica toma um papel importante. A complexidade inerente ao estudo de impactos de alta velocidade conduz a que seja necessária a criação de modelos de análise simplificados para os fenómenos de deformação ocorridos no projétil e no painel. A abordagem feita nesta dissertação consiste num estudo energético do fenómeno, aplicando a lei da conservação da energia. O trabalho desenvolvido nesta dissertação focou-se na recolha de informação sobre modelos existentes para o estudo de transferências energéticas em impactos balísticos, com o objetivo de criar um modelo computacional que possa ser usado como base para a análise deste tipo de impactos. Realizou-se uma pesquisa exaustiva no tema e é apresentada no estado da arte desta dissertação uma versão resumida, focada apenas nos estudos mais relevantes. A compilação desta base teórica, até agora inexistente no seio do INEGI, será vital para o desenvolvimento sustentado e adequado de trabalhos futuros, a realizar no INEGI, a partir do relatório aqui apresentado. O modelo computacional, desenvolvido recorrendo ao software MATLAB®, contém os mecanismos de absorção de energia mais influentes, modelando-os de acordo com os desenvolvimentos previamente publicados em comunicações científicas. As energias incorporadas neste algoritmo foram: a energia de deformação elástica das fibras secundárias, energia de delaminação, energia de fissuração da matriz, energia cinética do cone, e energia por falha das fibras primárias. Dependendo dos casos específicos em análise, deverão ser aprofundados os modelos dos fenómenos considerados mais relevantes. O modelo computacional desenvolvido foi validado com casos documentados na literatura e verificou-se uma boa relação com os dados obtidos. No entanto existe ainda a possibilidade de melhorar o modelo implementado, nomeadamente na adaptação a qualquer tipo de material e no estudo mais aprofundado de mecanismos de absorção de energia com o objetivo de melhorar a aproximação com a realidade. Verificou-se uma relação aceitável com os casos estudados na literatura e que a energia dissipada pela deformação elástica das fibras é a mais influente no processo de absorção de energia por parte do alvo.