Análise comparativa do comportamento dinâmico de uma viga de concreto e uma viga compósita de epóxi e fibra de cana-de-açúcar

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sato, Luigi Keiti Inagaki
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFGD
Texto Completo: http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/5424
Resumo: Os materiais compósitos conquistaram relevância tecnológica para aplicações diversas na sociedade contemporânea devido suas propriedades de alta rigidez em relação ao baixo peso associado. Essa combinação de materiais é necessária para alcançar propriedades que não são encontradas em materiais convencionais. Sendo assim, foi desenvolvido um algoritmo em MATLAB, considerando duas vigas simples de perfil retangular, uma confeccionada com resina epóxi (matriz) e fibra de cana-de-açúcar (fase dispersa) e outra confeccionada com concreto convencional da classe C40; ambas submetidas a uma força senoidal. Empregando Método dos Elementos Finitos, foi possível determinar duas condições de contorno para as vigas de cada material, uma sendo engaste-livre e outra engaste-apoio. A partir dos resultados obtidos numericamente, buscou-se caracterizar o comportamento dinâmico de cada material para ambas situações de contorno e comparar os dois materiais para a situação de contorno engaste-livre. Concluiu-se que, dinamicamente a viga resina epóxi - fibra da cana-de-açúcar não se provou melhor que o material convencional (Concreto C40) já usado para a confecção de vigas estruturais, tendo menor estabilidade com frequências naturais de valores menores.
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Essa combinação de materiais é necessária para alcançar propriedades que não são encontradas em materiais convencionais. Sendo assim, foi desenvolvido um algoritmo em MATLAB, considerando duas vigas simples de perfil retangular, uma confeccionada com resina epóxi (matriz) e fibra de cana-de-açúcar (fase dispersa) e outra confeccionada com concreto convencional da classe C40; ambas submetidas a uma força senoidal. Empregando Método dos Elementos Finitos, foi possível determinar duas condições de contorno para as vigas de cada material, uma sendo engaste-livre e outra engaste-apoio. A partir dos resultados obtidos numericamente, buscou-se caracterizar o comportamento dinâmico de cada material para ambas situações de contorno e comparar os dois materiais para a situação de contorno engaste-livre. Concluiu-se que, dinamicamente a viga resina epóxi - fibra da cana-de-açúcar não se provou melhor que o material convencional (Concreto C40) já usado para a confecção de vigas estruturais, tendo menor estabilidade com frequências naturais de valores menores.Composite materials have gained technological relevance for diverse applications in contemporary society due to their properties of high rigidity in relation to the associated low weight. This combination of materials is necessary to achieve properties that are not found in conventional materials. Therefore, an algorithm was developed in MATLAB, considering two simple rectangular profile beams, one made with epoxy resin (matrix) and sugarcane fiber (dispersed phase) and the other made with conventional concrete of class C40; both subjected to a sinusoidal force. Using the Finite Element Method, it was possible to determine two boundary conditions for the beams of each material, one being free-crimping and the other supporting-crimping. From the results obtained numerically, we sought to characterize the dynamic behavior of each material for both boundary situations and compare the two materials for the free-crimp boundary situation. It was concluded that, dynamically, the epoxy resin - sugarcane fiber beam did not prove better than the conventional material (Concrete C40) already used for the manufacture of structural beams, having less stability with lower natural frequencies.Submitted by Marcos Pimentel (marcospimentel@ufgd.edu.br) on 2023-04-14T17:51:50Z No. of bitstreams: 1 LuigiKeitiInagakiSato.pdf: 1521252 bytes, checksum: 94ae7ee04464d4bc704da058b9961ece (MD5)Made available in DSpace on 2023-04-14T17:51:50Z (GMT). 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