Compósitos poliéster/tecidos tramados vegetal-vidro: caracterização mecânica e simulação da sorção de água.
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2006 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2072 |
Resumo: | Este trabalho trata do desempenho mecânico e das características de sorção de água de compósitos de matriz poliéster insaturado reforçados por um tecido de juta e por um tecido híbrido juta/vidro especialmente manufaturado composto por fios de juta no urdume e mechas de vidro na trama. O desempenho mecânico dos compósitos foi investigado em função do teor total e relativo de fibras, da direção do teste e da identidade e teor de fibras na direção do ensaio. Uma modelagem matemática tridimensional transiente foi utilizada para predizer a transferência de massa durante a sorção de água destes compósitos. Os dados indicam que as propriedades mecânicas em tração, flexão e impacto dos compósitos investigados aumentam com o teor de fibras. Propriedades superiores foram obtidas para os compósitos testados na direção das fibras de vidro onde, respectivamente, resistência à tração, módulos em tração e em flexão e resistência ao impacto até 5,9; 3,6; 3,7 e 15,8 vezes superiores às da matriz, chegaram a ser obtidas para o compósito contendo 58% (total) e 32% (vidro) em massa de fibras. A hibridização do tecido com fibras de vidro não só promoveu um aumento no desempenho mecânico como também levou a uma redução no teor de água absorvido pelos compósitos. A formulação matemática foi resolvida numericamente utilizando o método dos volumes finitos e o esquema de interpolação totalmente implícito. Resultados da evolução da umidade média dentro do material durante o processo de sorção de água são mostrados, comparados com os dados experimentais e analisados. Um ajuste razoável foi obtido e, este ajuste, o coeficiente de difusão de água e a distribuição de umidade dentro dos compósitos foram estimados utilizando a técnica de erro quadrático mínimo. |
id |
UFCG_c8afb44e1c7fe1349c7bfadd8b67b27f |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:localhost:riufcg/2072 |
network_acronym_str |
UFCG |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
repository_id_str |
4851 |
spelling |
Compósitos poliéster/tecidos tramados vegetal-vidro: caracterização mecânica e simulação da sorção de água.Sorção de ÁguaMétodo NuméricoPropriedades MecânicasCompósito PoliméricoJutaTecido HíbridoWater SorptionNumerical MethodMechanical PropertiesPolymer CompositeJuteHybrid FabricEngenhariaEste trabalho trata do desempenho mecânico e das características de sorção de água de compósitos de matriz poliéster insaturado reforçados por um tecido de juta e por um tecido híbrido juta/vidro especialmente manufaturado composto por fios de juta no urdume e mechas de vidro na trama. O desempenho mecânico dos compósitos foi investigado em função do teor total e relativo de fibras, da direção do teste e da identidade e teor de fibras na direção do ensaio. Uma modelagem matemática tridimensional transiente foi utilizada para predizer a transferência de massa durante a sorção de água destes compósitos. Os dados indicam que as propriedades mecânicas em tração, flexão e impacto dos compósitos investigados aumentam com o teor de fibras. Propriedades superiores foram obtidas para os compósitos testados na direção das fibras de vidro onde, respectivamente, resistência à tração, módulos em tração e em flexão e resistência ao impacto até 5,9; 3,6; 3,7 e 15,8 vezes superiores às da matriz, chegaram a ser obtidas para o compósito contendo 58% (total) e 32% (vidro) em massa de fibras. A hibridização do tecido com fibras de vidro não só promoveu um aumento no desempenho mecânico como também levou a uma redução no teor de água absorvido pelos compósitos. A formulação matemática foi resolvida numericamente utilizando o método dos volumes finitos e o esquema de interpolação totalmente implícito. Resultados da evolução da umidade média dentro do material durante o processo de sorção de água são mostrados, comparados com os dados experimentais e analisados. Um ajuste razoável foi obtido e, este ajuste, o coeficiente de difusão de água e a distribuição de umidade dentro dos compósitos foram estimados utilizando a técnica de erro quadrático mínimo.This work deals with the mechanical performance and the water sorption characteristics of compression molded unsaturated polyester composites reinforced with an all jute fabric and an especially manufactured hybrid jute-glass fabric having jute strings on the warp and glass fiber roving on the weft. The mechanical performance of the composites was investigated as a function of total and relative fiber content, test direction and fiber identity and content along the test direction. A tri-dimensional transient mathematical modelling was used to predict mass transfer during the water sorption by these composites. The data show composite tensile, flexural and impact properties to increase with fiber content. Best overall properties were obtained for the composites tested along the glass fiber direction where tensile strength, tensile and flexural modulus and impact strength up to 5.9; 3.6; 3.7 and 15.8 times higher than those of the neat matrix were obtained for composites with 58% and 32% (glass) w/w total and relative fiber contents. Fabric hybridization with glass fibers not only promoted an increase in composite mechanical performance but also led to a decrease on water uptake by the composites. The mathematical formulation was numerically solved by a finite volume method and a completely implicit interpolation scheme. Results on the evolution of the average humidity within the material during water uptake are shown, analyzed and compared with the experimental data. A satisfactory fit was obtained and the water diffusion coefficient, as well as the humidity distribution within the material, was estimated from this fit by employing a minimum quadratic error technique.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOSUFCGCARVALHO, Laura Hecker de.CARVALHO, L. H.http://lattes.cnpq.br/6358009621640820LIMA, Antonio Gilson Barbosa de.LIMA, A. G. B.http://lattes.cnpq.br/4527387699298544D'ALMEIDA, José Roberto Moraes.NASCIMENTO, José Jefferson da Silva.ALSINA, Odelsia Leonor Sanchez de.FARIAS NETO, Severino Rodrigues de.CAVALCANTI, Wilma Sales.2006-03-302018-10-29T12:04:11Z2018-10-292018-10-29T12:04:11Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2072CAVALCANTI, W. S. Compósitos poliéster/tecidos tramados vegetal-vidro: caracterização mecânica e simulação da sorção de água. 2006. 122 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2006. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2072porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-10-03T18:15:44Zoai:localhost:riufcg/2072Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-10-03T18:15:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Compósitos poliéster/tecidos tramados vegetal-vidro: caracterização mecânica e simulação da sorção de água. |
title |
Compósitos poliéster/tecidos tramados vegetal-vidro: caracterização mecânica e simulação da sorção de água. |
spellingShingle |
Compósitos poliéster/tecidos tramados vegetal-vidro: caracterização mecânica e simulação da sorção de água. CAVALCANTI, Wilma Sales. Sorção de Água Método Numérico Propriedades Mecânicas Compósito Polimérico Juta Tecido Híbrido Water Sorption Numerical Method Mechanical Properties Polymer Composite Jute Hybrid Fabric Engenharia |
title_short |
Compósitos poliéster/tecidos tramados vegetal-vidro: caracterização mecânica e simulação da sorção de água. |
title_full |
Compósitos poliéster/tecidos tramados vegetal-vidro: caracterização mecânica e simulação da sorção de água. |
title_fullStr |
Compósitos poliéster/tecidos tramados vegetal-vidro: caracterização mecânica e simulação da sorção de água. |
title_full_unstemmed |
Compósitos poliéster/tecidos tramados vegetal-vidro: caracterização mecânica e simulação da sorção de água. |
title_sort |
Compósitos poliéster/tecidos tramados vegetal-vidro: caracterização mecânica e simulação da sorção de água. |
author |
CAVALCANTI, Wilma Sales. |
author_facet |
CAVALCANTI, Wilma Sales. |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
CARVALHO, Laura Hecker de. CARVALHO, L. H. http://lattes.cnpq.br/6358009621640820 LIMA, Antonio Gilson Barbosa de. LIMA, A. G. B. http://lattes.cnpq.br/4527387699298544 D'ALMEIDA, José Roberto Moraes. NASCIMENTO, José Jefferson da Silva. ALSINA, Odelsia Leonor Sanchez de. FARIAS NETO, Severino Rodrigues de. |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
CAVALCANTI, Wilma Sales. |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Sorção de Água Método Numérico Propriedades Mecânicas Compósito Polimérico Juta Tecido Híbrido Water Sorption Numerical Method Mechanical Properties Polymer Composite Jute Hybrid Fabric Engenharia |
topic |
Sorção de Água Método Numérico Propriedades Mecânicas Compósito Polimérico Juta Tecido Híbrido Water Sorption Numerical Method Mechanical Properties Polymer Composite Jute Hybrid Fabric Engenharia |
description |
Este trabalho trata do desempenho mecânico e das características de sorção de água de compósitos de matriz poliéster insaturado reforçados por um tecido de juta e por um tecido híbrido juta/vidro especialmente manufaturado composto por fios de juta no urdume e mechas de vidro na trama. O desempenho mecânico dos compósitos foi investigado em função do teor total e relativo de fibras, da direção do teste e da identidade e teor de fibras na direção do ensaio. Uma modelagem matemática tridimensional transiente foi utilizada para predizer a transferência de massa durante a sorção de água destes compósitos. Os dados indicam que as propriedades mecânicas em tração, flexão e impacto dos compósitos investigados aumentam com o teor de fibras. Propriedades superiores foram obtidas para os compósitos testados na direção das fibras de vidro onde, respectivamente, resistência à tração, módulos em tração e em flexão e resistência ao impacto até 5,9; 3,6; 3,7 e 15,8 vezes superiores às da matriz, chegaram a ser obtidas para o compósito contendo 58% (total) e 32% (vidro) em massa de fibras. A hibridização do tecido com fibras de vidro não só promoveu um aumento no desempenho mecânico como também levou a uma redução no teor de água absorvido pelos compósitos. A formulação matemática foi resolvida numericamente utilizando o método dos volumes finitos e o esquema de interpolação totalmente implícito. Resultados da evolução da umidade média dentro do material durante o processo de sorção de água são mostrados, comparados com os dados experimentais e analisados. Um ajuste razoável foi obtido e, este ajuste, o coeficiente de difusão de água e a distribuição de umidade dentro dos compósitos foram estimados utilizando a técnica de erro quadrático mínimo. |
publishDate |
2006 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2006-03-30 2018-10-29T12:04:11Z 2018-10-29 2018-10-29T12:04:11Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2072 CAVALCANTI, W. S. Compósitos poliéster/tecidos tramados vegetal-vidro: caracterização mecânica e simulação da sorção de água. 2006. 122 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2006. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2072 |
url |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2072 |
identifier_str_mv |
CAVALCANTI, W. S. Compósitos poliéster/tecidos tramados vegetal-vidro: caracterização mecânica e simulação da sorção de água. 2006. 122 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2006. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2072 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Campina Grande Brasil Centro de Ciências e Tecnologia - CCT PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS UFCG |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Campina Grande Brasil Centro de Ciências e Tecnologia - CCT PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS UFCG |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG instname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) instacron:UFCG |
instname_str |
Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) |
instacron_str |
UFCG |
institution |
UFCG |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) |
repository.mail.fl_str_mv |
bdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.br |
_version_ |
1809744361018097664 |