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Título: Seleção de materiais: estudo de caso de um compósito sanduíche honeycomb com núcleo de colmos de bambu
Título(s) alternativo(s): Material selection: case study of a sandwich composite with bamboo culms honeycomb core
Autor(es): Maccarini, Antônio Augusto
Orientador(es): Medeiros, Bruno Bellini
Palavras-chave: Engenharia de protótipos
Métodos de simulação
Ciência dos materiais
Prototypes, Engineering
Simulation methods
Materials science
Data do documento: 1-Jul-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Citação: MACCARINI, Antônio Augusto. Seleção de materiais: estudo de caso de um compósito sanduíche honeycomb com núcleo de colmos de bambu. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco, 2019.
Resumo: Esta pesquisa apresenta um estudo de caso de estruturas sanduíche com núcleo honeycomb. O foco da pesquisa é a seleção de materiais para as faces e o núcleo da estrutura. Juntamente a seleção é realizada uma análise do protótipo idealizado pela empresa incubada na UTFPR Pato Bamboo, um compósito sanduíche composto por faces de fibra de vidro e núcleo formado por honeycomb de colmos de bambu. A abordagem do processo de seleção de materiais baseia-se nos métodos analíticos e gráficos propostos por Michael F. Ashby, encontrando as restrições do projeto, classificando os melhores candidatos da seleção, desenvolvendo mapas de propriedades e utilizando dos conceitos de índice de mérito. O estudo verificou quais são as propriedades físicas desejadas dos materiais que compõem os compósitos sanduíches e também quais são os fatores que influenciam o índice de mérito do mesmo. Para a face da estrutura, são solicitados materiais com altos valores de resistência ao escoamento enquanto para o núcleo são solicitados materiais com altos valores de resistência ao cisalhamento. Foi observado como as proporções dimensionais do compósito sanduíche influenciam no índice de mérito. A pesquisa encontrou 16 combinações diferentes de compósitos sanduíche honeycomb para os maiores índices de mérito e gerou propostas que aumentam em 2,15 a 2,55 vezes o índice de mérito do atual protótipo da Pato Bamboo.
Abstract: This research presents a case study of sandwich structures. The focus of the research is the material selection of honeycomb composite sandwich. Also it was made an analysis of the prototype idealized by the company Pato Bamboo, a composite composed of fiberglass faces and bamboo culms honeycomb core. The research follows the methods produced by Michael F. Ashby, meeting design constraints, ranking the best candidates for selection, developing data maps, and using the material index concept. The study verified which properties are desired for the materials that compounds the sandwich and what are the factors that influence the material index. For the face structure, it must have high yield strength while the core must have high shear strength. It was observed how the dimensional proportions of the sandwich influence in the material index. The present work found 16 different combinations of honeycomb compounds for the highest material index and generated a 2.15 to 2.55 fold increase in the current Pato Bamboo material index.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24758
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