Caracterização e modelagem do comportamento mecânico de poliuretana enriquecida com carbonato de cálcio

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Taguti, Marcos Vinícios Hiroshi
• Orientador(a): Costa, Romeu Rony Cavalcante da
• Banca de defesa: Costa, Romeu Rony Cavalcante da, Domiciano, Sandra Mara, Ferneda, Amauri Bravo, Tita, Volnei
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Cornelio Procopio
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biopolímeros; Compostos poliméricos; Simulação (Computadores); Biopolymers; Polymeric composites; Computer simulation
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3339

Os biopolímeros são vistos atualmente como uma alternativa aos polímeros derivados do petróleo, pois possuem a vantagem de serem obtidos a partir de uma fonte de carbono renovável. Desta forma a poliuretana (PU) derivada de óleo de mamona torna-se uma opção interessante. Porem, para que a mesma seja aplicada em projetos de componentes estruturais e necessário um estudo a respeito de suas propriedades e comportamento mecânico. Neste trabalho se fez uma varredura do comportamento da PU com adição de carbonato de cálcio nas proporções de 0% (polímero puro), 10%, 20% e 30% em massa e foram realizados ensaios monotônicos de tração, compressão e flexão. Para a obtenção dos deslocamentos e calculo das deformações dos corpos de prova foram utilizados dois extensômetros nos ensaios de tração e para os ensaios de compressão e flexão aplicou-se a técnica de extensometria óptica por correlação de imagens. Através do Método de Elementos Finitos e com os dados obtidos experimentalmente foram realizadas simulações computacionais, aplicando-se o modelo de plasticidade de Drucker- Prager e o modelo de von Mises com efeitos viscoplásticos com o objetivo de verificar a capacidade destes modelos em representar o comportamento mecânico dos materiais estudados. Por fim os resultados computacionais foram comparados com os resultados experimentais e a validação dos modelos foram discutidas, mostrando que o modelo de von Mises com viscoplasticidade apresentou uma melhor simulação do comportamento dos materiais estudados quando comparados com os resultados obtidos pelo modelo de Drucker-Prager para todos os tipos de solicitações e para qualquer teor de carbonato de cálcio.