Seleção de materiais: estudo de caso de um compósito sanduíche honeycomb com núcleo de colmos de bambu

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Maccarini, Antônio Augusto
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
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/1/24758
Resumo: Esta pesquisa apresenta um estudo de caso de estruturas sanduíche com núcleo honeycomb. O foco da pesquisa é a seleção de materiais para as faces e o núcleo da estrutura. Juntamente a seleção é realizada uma análise do protótipo idealizado pela empresa incubada na UTFPR Pato Bamboo, um compósito sanduíche composto por faces de fibra de vidro e núcleo formado por honeycomb de colmos de bambu. A abordagem do processo de seleção de materiais baseia-se nos métodos analíticos e gráficos propostos por Michael F. Ashby, encontrando as restrições do projeto, classificando os melhores candidatos da seleção, desenvolvendo mapas de propriedades e utilizando dos conceitos de índice de mérito. O estudo verificou quais são as propriedades físicas desejadas dos materiais que compõem os compósitos sanduíches e também quais são os fatores que influenciam o índice de mérito do mesmo. Para a face da estrutura, são solicitados materiais com altos valores de resistência ao escoamento enquanto para o núcleo são solicitados materiais com altos valores de resistência ao cisalhamento. Foi observado como as proporções dimensionais do compósito sanduíche influenciam no índice de mérito. A pesquisa encontrou 16 combinações diferentes de compósitos sanduíche honeycomb para os maiores índices de mérito e gerou propostas que aumentam em 2,15 a 2,55 vezes o índice de mérito do atual protótipo da Pato Bamboo.
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Ashby, encontrando as restrições do projeto, classificando os melhores candidatos da seleção, desenvolvendo mapas de propriedades e utilizando dos conceitos de índice de mérito. O estudo verificou quais são as propriedades físicas desejadas dos materiais que compõem os compósitos sanduíches e também quais são os fatores que influenciam o índice de mérito do mesmo. Para a face da estrutura, são solicitados materiais com altos valores de resistência ao escoamento enquanto para o núcleo são solicitados materiais com altos valores de resistência ao cisalhamento. Foi observado como as proporções dimensionais do compósito sanduíche influenciam no índice de mérito. A pesquisa encontrou 16 combinações diferentes de compósitos sanduíche honeycomb para os maiores índices de mérito e gerou propostas que aumentam em 2,15 a 2,55 vezes o índice de mérito do atual protótipo da Pato Bamboo.This research presents a case study of sandwich structures. The focus of the research is the material selection of honeycomb composite sandwich. Also it was made an analysis of the prototype idealized by the company Pato Bamboo, a composite composed of fiberglass faces and bamboo culms honeycomb core. The research follows the methods produced by Michael F. Ashby, meeting design constraints, ranking the best candidates for selection, developing data maps, and using the material index concept. The study verified which properties are desired for the materials that compounds the sandwich and what are the factors that influence the material index. For the face structure, it must have high yield strength while the core must have high shear strength. It was observed how the dimensional proportions of the sandwich influence in the material index. The present work found 16 different combinations of honeycomb compounds for the highest material index and generated a 2.15 to 2.55 fold increase in the current Pato Bamboo material index.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoEngenharia MecânicaUTFPRBrasilDepartamento Acadêmico de MecânicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAEngenharia de protótiposMétodos de simulaçãoCiência dos materiaisPrototypes, EngineeringSimulation methodsMaterials scienceSeleção de materiais: estudo de caso de um compósito sanduíche honeycomb com núcleo de colmos de bambuMaterial selection: case study of a sandwich composite with bamboo culms honeycomb coreinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisPato BrancoMedeiros, Bruno BelliniOstapiv, FabianoSilva, Valdir Celestino daMedeiros, Bruno BelliniMaccarini, Antônio Augustoinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALPB_DAMEC_2019_1_02.pdfPB_DAMEC_2019_1_02.pdfapplication/pdf5274396http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/24758/1/PB_DAMEC_2019_1_02.pdf9757a13c9c99302ca6ecd067f97d209bMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/24758/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTPB_DAMEC_2019_1_02.pdf.txtPB_DAMEC_2019_1_02.pdf.txtExtracted texttext/plain140999http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/24758/3/PB_DAMEC_2019_1_02.pdf.txt8f44add18b85f91439954e9a0898d7f8MD53THUMBNAILPB_DAMEC_2019_1_02.pdf.jpgPB_DAMEC_2019_1_02.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1387http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/24758/4/PB_DAMEC_2019_1_02.pdf.jpg14f60e7401c07d5fe5bc78e44c6d8a7bMD541/247582021-04-15 03:11:07.921oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2021-04-15T06:11:07Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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