Análise teórico-experimental da impregnação de moldes com mantas por polímero tipo poliéster.

• Ano de defesa: 2005
• Autor(a) principal: Alvim, Luiz Alberto Paoliello
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Automotive industry; Composite materials (Industrial applications); Finite element method; Indústria automobilística; Materiais compósitos (Aplicações industriais); Método dos elementos finitos
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-26092023-111222/

Este trabalho trata do desenvolvimento de um programa para simulação de escoamento de resina poliéster, através de um meio poroso, permitindo a caracterização experimental desse escoamento através da visualização do avanço da frente do fluido até que o molde seja totalmente impregnado pela resina. O meio poroso é constituído de uma manta de fibra de vidro colocada internamente num molde retangular bidimensional. O programa de simulação encontra aplicação direta na simulação de escoamento em moldes utilizados na fabricação de peças estruturais automotivas a partir de material composto. O algoritmo de cálculo resolve a Equação de Darcy para meios porosos, neste caso a manta de fibra de vidro. Considera-se o comportamento não-newtoniano do fluido alterando-se, a cada passo de tempo, o valor da viscosidade, calculada pelo modelo Lei das Potências (\"Power Law\"), que permite determiná-la em função da taxa de cisalhamento e da temperatura, considerada constante durante o processo de impregnação. A permeabilidade da manta é ajustada experimentalmente, comparando-se dados conseguidos por filmagem com resultados obtidos por simulação numérica. Utiliza-se o Método dos Elementos Finitos para solucionar o problema físico proposto, tomando-se a pressão como variável independente e discretizando-se o espaço de impregnação do molde com elementos triangulares lineares e bidimensionais. O domínio do escoamento é definido em cada passo à medida que a resina penetra dentro do molde. A definição, localização e avanço da frente livre sobre uma malha estruturada previamente traçada é realizada utilizando-se técnicas de volumes de controle e de marcadores de célula.