Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2022 |
| Autor(a) principal: |
Guidoti, Arthur Baumhardt |
| Orientador(a): |
Delucis, Rafael de Avila |
| Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Pelotas
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
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| Departamento: |
Centro de Desenvolvimento Tecnológico
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: |
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| Área do conhecimento CNPq: |
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| Link de acesso: |
http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8272
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Resumo: |
Os furos em madeiras são necessários em aplicações estruturais, onde se tornam concentradores de tensões, reduzindo a resistência e rigidez mecânica da peça de madeira, alterando o fluxo das tensões e criando uma região propicia à ocorrência da falha. O presente estudo teve por objetivo caracterizar mecanicamente amostras de madeira sólidas furadas com 3 diâmetros de furos diferentes. O material de estudo constituiu-se de árvores jovens da espécie Pinus elliottii, as quais foram selecionadas ao acaso no município de Piratini/RS. Foram confeccionadas amostras prismáticas com dimensões de 50 × 50 × 200 mm3 (maior dimensão orientada na direção longitudinal) para ensaios de compreensão paralela às fibras, 50 × 50 × 760 mm3 (maior dimensão orientada na direção longitudinal) para ensaios de flexão estática e 50 × 50 × 63 mm3 (maior dimensão orientada na direção tangencial) para os ensaios de tração perpendicular às fibras, todos seguindo a norma ASTM D143. Foram feitos furos centrais de 4 mm, 8 mm e 12 mm usando uma furadeira de bancada. Esses diâmetros foram escolhidos por serem mais usuais em aplicações estruturais de madeira. As simulações numéricas foram realizadas através do software de elementos finitos AbaqusTM, usando propriedades elásticas ortotrópicas avaliadas nos ensaios experimentais de compressão paralela às fibras e razões elásticas apontadas na literatura a fim de calibrar as propriedades inseridas no modelo numérico. Os ensaios de compressão analisados estatisticamente mostram que a influência dos furos foi insignificante. No entanto, o início da falha do tipo rachadura longitudinal foi aparentemente influenciado pelos furos com diâmetros acima 4 mm. Além disso, foi possível comprovar através da modelagem numérica que as tensões máximas ocorreram na região do furo, a qual pode ser considerada uma região de elevada incidência de dano. No local escolhido entre identador e suporte para os furos nas amostras ensaiadas em flexão, através dos ensaios experimentais e da simulação, pôde-se comprovar que os furos não alteraram os mecanismos de dano, independentemente do tamanho de furo. Foi possível comparar a rigidez das amostras a partir de gráficos tensão vs. deformação para o ensaio de compressão e força vs. deslocamento para o ensaio de flexão, os quais foram obtidos numérica e experimentalmente. Os gráficos do ensaio de compressão foram calibrados e mantiveram-se semelhantes dentro do limite elástico. Já no ensaio de flexão, comparadas as curvas experimentais obtidas, foi possível notar uma maior rigidez nas curvas obtidas por simulação, o que foi atribuído à geometria das amostras proposta na ASTM D143. Nesse sentido, uma correção dos níveis de rigidez a partir de uma relação proposta na literatura foi capaz de compatibilizar melhor os resultados numéricos e experimentais. |
