Desenvolvimento de sistema computacional para cálculo de trajetórias no processo de filament winding

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Justulin, Fernando
• 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: Coating; Composites; Compósitos; Fiber; Fibra; Filament winding; Optimization; Otimização; Revestimento
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18146/tde-13012011-155409/

Na busca pela substituição dos materiais convencionais por materiais com alto desempenho estrutural nos mais variados setores do mercado, os materiais compósitos têm recebido cada vez mais a confiança dos engenheiros projetistas. Isto devido às características, comparadas com materiais convencionais como: baixa densidade associada à excelente rigidez e resistência estrutural, alta resistência à corrosão, resistência à temperaturas elevadas e ótimos resultados estéticos. Um dos processos de fabricação bastante utilizado para a produção de peças nestes materiais é o processo conhecido como Filament Winding ou \"Enrolamento Filamentar\". Essa técnica consiste em revestir a superfície de um mandril, através do enrolamento de fibras contínuas impregnadas por um banho de resina. As fibras utilizadas nesse processo, geralmente de vidro ou de carbono são posicionadas em uma trajetória calculada por algoritmos matemáticos que determinam o seu posicionamento adequado, o que está diretamente relacionado às propriedades mecânicas desejadas na peça final. Desta forma, este trabalho tem por objetivo desenvolver um sistema computacional para o cálculo da trajetória de deposição da fibra sobre o mandril e seu seqüenciamento durante o processo de Filament Winding. Foram desenvolvidas e implementadas computacionalmente estratégias para os revestimentos circular, helicoidal e polar utilizando trajetórias geodésicas, o que abrange a grande maioria das peças fabricadas por este processo. Os resultados foram validados com exemplo da literatura e, também através de interface com sistema CAD.