Eventos Anais de eventos
CONEM 2018
X Congresso Nacional de Engenharia Mecânica
DESENVOLVIMENTO DE ENSAIO NÃO DESTRUTIVO PARA CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITOS TUBULARES
Submission Author:
Prince Azsembergh Nogueira de Carvalho , RN
Co-Authors:
Italo Oliveira Rebouças, Prince Azsembergh Nogueira de Carvalho, Gutembergy Diniz, Caue Alves, Manoel Quirino Silva Júnior, Anderson Wagner Alves de Menezes, Giovanna Fin
Presenter: Prince Azsembergh Nogueira de Carvalho
doi://10.26678/ABCM.CONEM2018.CON18-1251
Abstract
Este trabalho objetiva o desenvolvimento de uma metodologia de ensaio não destrutivo e barato, que consiga caracterizar com precisão o módulo elástico de um tubo de fibra de carbono. O módulo elástico será obtido através da modelagem de uma viga em balanço com uma massa concentrada em sua ponta, e um outro modelo de massas contínuas, comparando ambas ao modelo massa-mola. Utilizando a teoria da linha elástica e da vibração livre é possível encontrar a relação entre a frequência natural de vibração e o módulo elástico através da constante de rigidez “k”. O aparato do ensaio é um um dispositivo com um feixe de luz, um contador, e uma suporte de fixação. O tubo então é fixado no suporte e excitado com uma força apenas para prover o movimento. Ele então oscila em torno do feixe, que dispara o contador e cronometra o tempo de passagem do tubo, e fornece o valor da frequência natural. Foram feitos 4 corpos de provas. Utilizou-se um paquímetro e uma balança de precisão para obter as dimensões e massa de cada tubo. Com os dados do ensaio e das equações desenvolvidas, encontra-se o valor do módulo elástico no ensaio para as duas modelagens (discreta e contínua), foi realizado também um ensaio de flexão em uma máquina universal de ensaios. Depois, encontrou-se os desvios dos ensaios comparados com o valor do fornecedor do produto. De acordo com os resultados dos ensaios o modelo contínuo foi o que apresentou menor desvio, seguido do modelo discreto. Já o ensaio na máquina universal foi o que apresentou o maior desvio relativo ao valor do fornecedor. Uma possível fonte de erro para os ensaios de vibração pode ser a modelagem não considerar um sistema massa-molaamortecedor, já que todos os materiais possuem amortecimento, isto é, não oscilam infinitamente no tempo. Porém, caso fosse considerada essa abordagem, não haveria como quantificarmos a posição de cada pico dos ciclos, para então obter o amortecimento, e ainda que fosse conseguido isso (mensurar a posição), fugiríamos da proposta de ensaio barato, pois necessitaríamos de mais sensores/acessórios para captar a posição exata do tubo no tempo. Por fim, pode-se concluir que o ensaio (mesmo com os erros) apresenta-se como uma proposta barata e precisa de caracterização de compósitos (podendo ser utilizado para outras fibras) e possibilita ainda a reutilização dos materiais nos projetos, o que eleva sua importância econômica e ambiental.
Keywords
Ensaio não destrutivo, Compósitos, Caracterização, Módulo de elasticidade, Vibração
