Estudo dos limites de escoamento e de viscoelasticidade linear de material tixotrópico com tensão limite de escoamento

• Autor(a) principal: Wendt, Elis Marina Schvan
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5086
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS; Engenharia térmica; Escoamento; Viscoelasticidade; Reologia; Fluidos newtonianos; Bentonita; Heat engineering; Runoff; Viscoelasticity; Rheology; Newtonian fluids; Bentonite; Engenharia Mecânica

Materiais com Tensão Limite de Escoamento (TLE) caracterizam-se por apresentarem comportamento predominantemente sólido para baixas solicitações mecânicas e comportamento predominantemente viscoso para altas solicitações. O limite de escoamento é usualmente utilizado para definir a transição entre os estados sólido e viscoso e pode estar relacionado com o limite de viscoelasticidade linear, que define a região de linearidade das amplitudes de deformação ou de tensão em testes oscilatórios. Para melhor compreender o processo, os limites de escoamento e de viscoelasticidade linear de suspensões de bentonita foram estudados experimentalmente a partir de diferentes testes reológicos. Foram obtidas as tensões de cisalhamento e/ou deformações críticas a partir de testes de curva de escoamento, reinício de escoamento, fluência, varredura oscilatória de amplitude de tensões e recuperação, para diferentes tempos de repouso. As tensões de cisalhamento obtidas no teste de curva de escoamento apresentaram valor mínimo para a taxa de deformação crítica, indicando a existência das bandas de cisalhamento para as menores taxas de deformação. Foi proposta a metodologia para a obtenção da TLE a partir da curva de escoamento considerando a ocorrência das bandas de cisalhamento. A TLE extrapolada para o limite de baixas taxas de deformação também foi obtida. As duas maneiras para obter a TLE a partir da curva de escoamento fornecem valores de TLEs dinâmicas, associadas a tensão necessária para manter o material escoando. As TLEs dinâmicas apresentaram magnitudes menores que as TLEs estáticas, obtidas a partir dos testes de reinício de escoamento, fluência e cruzamento dos módulos dinâmicos na varredura oscilatória de amplitude de tensões. As TLEs estáticas, associadas à tensão necessária para iniciar o escoamento de material previamente em repouso, aumentaram com o tempo de repouso. As magnitudes das deformações críticas apresentaram menos influência do tempo de repouso e do tempo característico do experimento. Os limites de viscoelasticidade linear foram obtidos a partir do cálculo da transformada de Fourier dos resultados de deformação de testes oscilatórios de varredura de amplitude de tensões. Os limites de viscoelasticidade linear apresentaram resultados semelhantes aos limites elastoplásticos obtidos pelo teste de recuperação, indicando que o limite de viscoelasticidade linear e o limite de elasticidade do material estão intrinsicamente interligados.