Navegando por Autor "Aquino, Eve Maria Freire de"
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Tese Análise de critérios de falhas em lâminas reforçadas com tecidos unidirecionais de fibra de curauá(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-08-06) Ferreira, Lucemaide Batista Miranda; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silverio; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; ; http://lattes.cnpq.br/9210730248288554; Costa Júnior, João Carlos Arantes; ; http://lattes.cnpq.br/5028446242533356; Ribeiro, Kilder Cesar de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/2642512473401139; Felipe, Renata Carla Tavares Santos; ; Tino, Sérgio Renan Lopes; ; http://lattes.cnpq.br/1420276778914253O presente trabalho tem como objetivo fazer uma análise das propriedades mecânicas e do comportamento mecânico de duas lâminas reforçadas com tecido unidirecional de fibra de curauá com diferentes frações volumétricas, baseado em critérios de falha definidos em literatura. Os compósitos, que apresentam matriz polimérica e reforço com tecido unidirecional de fibra de curauá, foram submetidos a ensaios de tração e cisalhamento em uma série de corpos de provas normatizados cuja orientação das fibras direcionadas em ângulos de 0⁰, 10⁰, 20⁰, 75⁰ e 90⁰ para a lâmina com fração volumétrica de 30% e 0⁰, 30°, 45°, 60°, e 90° para a lâmina com fração volumétrica de 22%, para ensaios de tração e para ensaio de cisalhamento a orientação do ângulo do reforço foi de 90°. Os ensaios foram executados em uma máquina universal de tração e coletados os dados das propriedades mecânicas dos corpos de prova dos compósitos. Estes dados experimentais foram inseridos nas equações teóricas que definem os critérios de falha, como também, tratados graficamente para análise dos resultados e comparação entre os ângulos de orientação do reforço. Constatou-se uma grande dispersão entre os dados experimentais do módulo de Elasticidade e do Coeficiente de Poisson em relação ao comportamento teórico principalmente para a lâmina com menor fração volumétrica. O compósito com orientação de reforço a 0° apresentou a maior resistência à tração em relação às demais inclinações para as duas lâminas. No entanto, em relação aos critérios de falha as lâminas tiveram comportamentos diferentes. Para a lâmina com fração volumétrica 30%, os quatro critérios estudados nesta Tese apresentaram boa concordância em termos de resistência, mas para a lâmina com fração volumétrica de 22%, apenas o critério de Tsai-Will e Hashin apresentaram boa concordância. .Artigo Analytical, experimental and finite element analysis of the width/diameter hole ratio effect in vinylester/carbon hybrid twill weave composites(Elsevier, 2020-10) Batista, Ana Cláudia Melo Caldas; Tinô, Sérgio Renan Lopes; Fontes, Raphael Siqueira; Nóbrega, Selma Hissae Shimura da Nóbrega; Aquino, Eve Maria Freire deThis study analyzes the influence of hybridization type and the presence of open holes in two bidirectional hybrid twill fabric-reinforced (glass/carbon fibers and carbon/aramid fibers) polymer composite laminates. Stress concentration based on the variation of the w/D ratio (specimen width/hole diameter) is studied. Analytical and numerical studies were based on the Point Stress Criterion (PSC) and Average Stress Criterion (ASC), in addition to the Finite Element Method (FEM). An experimental study based in tensile testing was conducted and the results showed that analytical and numerical modeling associated with experimental data generally exhibit good agreement with those reported in the literature for polymer composite laminates.Artigo Anisotropy and holes in epoxy composite reinforced by carbon/glass and carbon/aramid hybrid fabrics: experimental and analytical results(Elsevier, 2017-09-15) Batista, Ana Cláudia Melo Caldas; Tinô, Sérgio Renan Lopes; Fontes, Raphael Siqueira; Nóbrega, Selma Hissae Shimura da; Aquino, Eve Maria Freire deThis study is based on research into the effect of anisotropy and the presence of holes on mechanical properties and final fracture characteristics in uniaxial tensile testing of two laminates, one using a carbon/glass fiber hybrid fabric and the other a carbon/aramid fiber hybrid fabric in loading directions at 0°, 90° and ±45°. Both laminates were impregnated with epoxy vinyl ester thermosetting resin (Derakane Momentum™ 411-350). An analytical study assesses stress concentration using the Point Stress Criterion (PSC) and Average Stress Criterion (ASC). The results show the direct influence of anisotropy, holes and residual properties on all the parameters studied. With respect to failure theories, both PSC and ASC showed good agreement when the geometric K value was usedTese Biocompósitos poliméricos: envelhecimento ambiental, integridade estrutural e processo de reciclagem(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-12-12) Ribeiro, Kilder César de Araújo; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/2642512473401139; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silverio; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; Marinho, George Santos; ; http://lattes.cnpq.br/0490476694313938; Amorim Júnior, Wanderley Ferreira de; ; http://lattes.cnpq.br/8131607733881361; Santos, Marco Antonio dos;Os biocompósitos necessitam atender às condições gerais de serviço com mínimas mudanças de propriedades ao longo de seu ciclo de vida, para servir satisfatoriamente aos interesses produtivos industriais. Assim esta tese objetiva desenvolver novos materiais biocompósitos de matriz polimérica, obtidos a base de resina poliéster com Neopentil Glicol (NPG), denominada de resina náutica. Os biocompósitos têm por reforços resíduos de madeira e tecidos bidirecionais de fibras de juta. Inicialmente duas configurações foram confeccionadas industrialmente por laminação manual. O laminado BJ, na forma de quatro camadas de tecido de juta e o painel BMJ no formato sanduiche, com quatro camadas de tecido de juta e uma camada intermediária (núcleo) com resíduos de madeiras embebidas em resina náutica foram submetidas ao processo de envelhecimento ambiental acelerado com ciclos de radiação UV e de umidade por vapor aquecido, através de câmara construída em projeto da DCR/CNPq seguindo norma ASTM G 53 - 96. Após o envelhecimento os corpos de prova do painel BMJ e do laminado BJ foram processados e reciclados dando origem a uma terceira configuração, o painel BMJ-R (reciclado) contendo quatro camadas de tecido de juta e um núcleo híbrido com resíduos de madeira e fibras trituradas de juta e embebidas em resina náutica. As configurações em estado original e reciclada passaram por ensaios mecânicos de tração, flexão e compressão e ensaios físicos de densidade volumétrica. O painel BMJ também passou pelo ensaio de absorção de umidade em dois ambientes: água destilada e água do mar. Os biocompósitos envelhecidos e corpos de prova de resina náutica não reforçada RN+NPG passaram por ensaios mecânicos de tração e flexão em três pontos e pela avaliação da deterioração por perda de massa após o envelhecimento para observar de que modo à configuração e a presença de um núcleo influenciam tais materiais e em quais aspectos. As amostras de resina náutica funcionaram como parâmetro comparativo da contribuição da mesma no desempenho dos biocompósitos produzidos, frente às intempéries estudadas. Análises comparativas das características da fratura, dos desempenhos mecânicos antes e após o envelhecimento, do processo de reciclagem e da integridade estrutural foram realizadas para se formar uma compreensão global da influência das diversas configurações e fatores, no comportamento mecânico dos biocompósitos poliméricos.Dissertação Capacidade de absorção de energia de tubos de compósitos submetidos à compressão(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-05-26) Silva, André Luiz dos Santos; Melo, José Daniel Diniz; ; http://lattes.cnpq.br/6572298923055649; ; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996Estruturas com alta capacidade de absorção de energia são de grande interesse, tanto na área automotiva quanto na aeronáutica, na busca de reduzir ao máximo a energia de impacto sobre os passageiros em caso de colisão. As propriedades de estruturas de materiais compósitos podem ser projetadas para absorver energia, fazendo dessas estruturas uma opção atraente para a substituição daquelas de materiais mais tradicionais, em aplicações onde a capacidade de absorção de energia é fundamental. Neste estudo foi realizada uma análise da influência de alguns fatores que afetam a capacidade de absorção de energia de tubos de materiais compósitos. Os tubos foram fabricados pelo processo de laminação manual com matriz de resina poliéster insaturada ortoftálica, tendo, como reforço, tecido bidirecional de fibra de vidro E. Corpos-deprova foram produzidos dos tubos e submetidos a carregamento de compressão. Foram investigadas as influências dos seguintes parâmetros na capacidade de absorção de energia específica dos tubos: disposição de fibra (0/90° ou +/- 45°), forma da seção transversal (circular ou quadrada), e processo de fabricação (com ou sem a aplicação de vácuo). Os resultados mostraram que os tubos de seção transversal circular, com disposição de fibra a 0/90°, apresentaram os maiores valores de absorção de energia específica. Além disso, os corpos-de-prova de tubos submetidos à aplicação de vácuo no processo de fabricação, apresentaram maiores valores de capacidade energia específica, quando comparados com os corpos-de- prova de tubos fabricados sem aplicação de vácuo. Assim, pode-se concluir que o processo de fabricação com aplicação de vácuo proporciona aos compósitos confeccionados, melhores propriedades com relação à absorção de energiaTese Comportamento mecânico de compósitos poliméricos híbridos: estudos experimentais, analíticos e numéricos(2017-06-12) Batista, Ana Cláudia de Melo Caldas; Aquino, Eve Maria Freire de; Nóbrega, Selma Hissae Shimura da; ; http://lattes.cnpq.br/3401274958916898; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/1104066454901067; Ferreira, Evans Paiva da Costa; ; http://lattes.cnpq.br/6994798590609919; Costa Júnior, João Carlos Arantes; ; http://lattes.cnpq.br/5028446242533356; Felipe, Raimundo Nonato Barbosa; ; http://lattes.cnpq.br/7520491414631153; Tino, Sérgio Renan Lopes; ; http://lattes.cnpq.br/1420276778914253Os tecidos híbridos a base de fibras sintéticas vêm sendo desenvolvidos pelo setor industrial como nova alternativa de reforço para compósitos poliméricos. Neste sentido, surge a necessidade do conhecimento das características mecânicas desses compósitos poliméricos com tecidos híbridos, que até o presente momento foram pouco estudados. Em determinadas condições de projetos, três características são significativas: anisotropia, presença de descontinuidades geométricas e forma de hibridização. Esta tese busca contemplar todas essas influências com o estudo de dois laminados compósitos, utilizando dois tecidos: o tecido híbrido de fibras de Carbono/Vidro e o tecido híbrido de fibras de Carbono/Aramida, ambos tendo como matriz a resina epóxi Éster Vinílica. Para obtenção dos laminados foi utilizado o processo de fabricação de laminação manual (Hand-lay-up). Para o estudo proposto foram realizados os ensaios de tração uniaxial nos corpos de provas de forma que todos os diferentes tipos de fibras tivessem sua orientação coincidente com a direção da carga aplicada, além da orientação das fibras a ±45° com o objetivo de conhecer o comportamento ao cisalhamento para ambos os laminados. Os ensaios foram realizados, tanto para a condição original (sem furo) quanto para a condição com a descontinuidade geométrica (caracterizada como um furo central, que para a orientação de fibra de melhor desempenho mecânico teve seu diâmetro variável). Estudos das propriedades de resistência última, rigidez e características da fratura mecânica (macroscópica e microscópica) foram desenvolvidos. Para influência da relação w/D (largura do CP/diâmetro do furo) foi realizado um estudo analítico tendo como base a avaliação do fenômeno da concentração de tensão a partir dos critérios de falhas: Critério da Tensão Pontual (Point Stress Criterion -PSC) e Critério da Tensão Média (Average Stress Criterion - ASC), assim como um estudo numérico utilizando o Método de Elementos Finitos. Nesses estudos o objetivo central foi à determinação do fator de concentração de tensão (K) dos materiais propostos, usando tanto a influência dos módulos elásticos quanto unicamente dos parâmetros geométricos. Os estudos mostraram que o comportamento mecânico e característica da fratura foram fortemente influenciados pela anisotropia e hibridização e a descontinuidade geométrica. Os modelos analíticos e numéricos obtiveram resultados em concordância com os encontrados na literatura. Palavras chaves: Tecidos híbridos, descontinuidade geométrica, anisotropia, hibridização.Dissertação Compósito Polimérico Híbrido: Comportamento Mecãnico, Descotinuidade Geométrica e Resistência Residual(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-04-12) Fontes, Raphael Siqueira; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/0579725001441854; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; Silva, Luiz Claudio Ferreira da; ; http://lattes.cnpq.br/3812459994118013; Felipe, Raimundo Nonato Barbosa; ; http://lattes.cnpq.br/7520491414631153A crescente demanda na utilização dos materiais compósitos híbridos torna imprescindível uma melhor compreensão do seu comportamento frente às mais diversas condições de projeto, como a presença de descontinuidades geométricas nos elementos estruturais. Nesse sentido, a proposta desta dissertação é um estudo envolvendo a resposta mecânica (resistência e rigidez), os modos (características) da fratura e Resistência Residual de um laminado compósito híbrido de matriz polimérica com e sem presença de descontinuidade geométrica em sua seção longitudinal (com redução da seção transversal), sob a ação de tração uniaxial. Essa descontinuidade geométrica é caracterizada por furos centrais de diferentes diâmetros. O laminado compósito híbrido foi confeccionado na forma de placa e composto por matriz poliéster orto-tereftálica reforçada por 04 camadas externas de tecidos bidirecionais de fibras de juta e 01 camada central de tecidos bidirecionais de fibras de vidro-E. O laminado foi fabricado industrialmente (Tecniplas Nordeste Indústria e Comércio Ltda.), obtido através do processo de laminação manual (hand lay-up). Inicialmente, foi feito um estudo da densidade volumétrica do laminado, de modo a comprovar sua aplicação em estruturas leves. Foram realizados estudos comparativos entre as propriedades mecânicas nas condições dos corpos de prova sem o furo e com os diferentes diâmetros do furo. Para a avaliação de possível influência da presença dos furos centrais na estabilidade estrutural do laminado, a Resistência Residual foi determinada para cada caso de variação do diâmetro do furo. Como estudo complementar, análises macroscópicas da característica de fratura final dos laminados foram desenvolvidas. A presença do furo central, independente do diâmetro, influiu de forma danosa, principalmente na resistência última à tração. Quanto ao módulo de elasticidade, por outro lado, a diferença encontrada entre os corpos de prova apresentou-se dentro da faixa da dispersão dos ensaios, mostrando estabilidade com relação à rigidez do laminadoDissertação Compósitos híbridos: desenvolvimento de configuração e efeitos de umidificação(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-12-21) Barros, Alysson Régis de Freitas; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; Marinho, George dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/0490476694313938; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; Silva, Nagib Francisco da; ; http://lattes.cnpq.br/4034680617435812As vantagens do uso de fibras vegetais sobre as fibras sintéticas, como as fibras de vidro, no reforço de compósitos são: biodegradabilidade, baixo custo, baixa densidade, boa tenacidade, boas propriedades térmicas e uso reduzido de instrumentos para o seu tratamento ou processamento. Porém, problemas relacionados com o baixo desempenho mecânico de algumas fibras naturais, têm dificultado seu uso direto em elementos estruturais. Neste sentido, o aparecimento de materiais alternativos, como os compósitos híbridos, vem sendo incentivado buscando-se melhorar o desempenho estrutural dos compósitos com fibras naturais. O presente trabalho de investigação apresenta um estudo comparativo da resistência e rigidez de compósito de matriz poliéster ortoftálica reforçada com fibras de vidro-E e híbrido com fibras naturais de curauá. A investigação experimental inclui testes de absorção de umidade, tração uniaxial e de flexão-em-três-pontos para a determinação das propriedades mecânicas do produto final. Os compósitos de fibra de vidro e híbridos são de fabricação industrial e foram desenvolvidos na forma de laminados. Todos foram projetados para atender possíveis aplicações estruturais como reservatórios e tubulações: Laminados de fibras de vidro (CV) e híbridos (CH) (compósito laminado híbrido de fibras de vidro/curauá). Os reforços utilizados nos compósitos foram na formas de tecidos aleatórios (vidro-E) e mechas de fios contínuos (curauá). Os resultados obtidos mostram claramente a influência da hibridização e meios de absorção de umidade e indicam um bom desempenho mecânico do compósito curauá/vidro. Também foram analisados aspectos referentes à interface curauá/vidro e as características finais da fratura para todos os tipos de carregamentos estudadosTese Compósitos poliméricos a base de fibras de licuri: efeitos da hibridização e do envelhecimento ambiental acelerado(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-05-03) Leão, Mirtânia Antunes; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/9156822767910160; Ribeiro, Kilder César de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/2642512473401139; Felipe, Raimundo Nonato Barbosa; ; http://lattes.cnpq.br/7520491414631153; Felipe, Renata Carla Tavares Santos; ; http://lattes.cnpq.br/6720439923599015; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793A substituição gradativa dos materiais ditos convencionais por materiais compósitos vem se tornando uma preocupação quanto à resposta destes frente a condições ambientais adversas, tais como, a presença de radiação ultravioleta, alta temperatura e umidade. Também a busca de novos compósitos que utilizem fibras naturais ou uma mistura de fibras naturais com fibras sintéticas como reforço tem sido objeto de estudo. Neste sentido, o presente trabalho de pesquisa inicia com um completo estudo de caracterização microestrutural da fibra de licuri, essa como proposta alternativa de reforço aos compósitos poliméricos. Em seguida, foi realizado um estudo do desenvolvimento de dois laminados compósitos, um somente a base de fibra de licuri e um laminado híbrido a base de fibra de licuri e fibra de vidro-E, de modo a conhecer o comportamento da fibra de licuri frente ao processo de hibridização. Os laminados foram confeccionados em forma de placas utilizando a resina poliéster orto-tereftálica como matriz. O laminado compósito só de fibras de licuri teve como reforço duas lâminas de tecido unidirecional e o laminado híbrido teve como reforço duas lâminas desse mesmo tecido unidirecional e três lâminas de manta de fibras curtas de vidro-E. Por fim, os dois laminados compósitos foram submetidos ao processo de envelhecimento ambiental acelerado para o estudo da influência da degradação ambiental nas propriedades mecânicas e características da fratura dos mesmos. Quanto às propriedades mecânicas dos laminados compósitos, estas foram determinadas através dos ensaios de tração uniaxial, compressão uniaxial e flexão em três pontos no estado original, e de tração uniaxial e flexão em três pontos após envelhecimento acelerado. Quanto ao estudo da degradação estrutural dos laminados devido ao envelhecimento, o mesmo foi realizado com base nas análises microscópicas da microestrutura e, bem como, da medição de perda de massa. As características da fratura foram realizadas através de análises macroscópicas e microscópicas (ótica e MEV). De forma geral os laminados compósitos a base de fibras de licuri, apresentaram algumas vantagens em suas respostas frente ao envelhecimento ambiental. Essas vantagens são evidenciadas no comportamento relacionado à rigidez, bem como, aos processos fotoxidação e degradação microestrutural. Entretanto, a integridade estrutural desse laminado foi mais afetada para o caso ação de cargas uniaxiais de tração onde foi verificada uma menor taxa de retenção de sua propriedade de resistência últimaTese Compósitos poliméricos reforçados por tecidos multiaxiais acoplados: anisotropia, configuração e concentração da deformação(2017-12-14) Fontes, Raphael Siqueira; Aquino, Eve Maria Freire de; ; ; Ferreira, Evans Paiva da Costa; ; Costa Júnior, João Carlos Arantes; ; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silverio; ; Tino, Sérgio Renan Lopes; ; Amorim Júnior, Wanderley Ferreira de;A proposta desta Tese de Doutorado é determinar a influência na resposta mecânica de laminados compósitos à base de tecidos multiaxiais acoplados de fibras de vidro-E e matriz epóxi éster vinílica, quando em presença de descontinuidade geométrica, aqui caracterizada por um furo circular. Nesse estudo do fenômeno da concentração de tensão é dado ênfase ao comportamento da deformação na vizinhança do furo, tendo em vista a característica do tecido de reforço ter suas camadas básicas acopladas através de fios de costura, tornando-os mais compactos em sua capacidade de suporte de carga. Esse estudo é desenvolvido a partir da medição das deformações na vizinhança do furo, utilizando a técnica de medição por Extensometria, frente aos ensaios de tração uniaxial. Por fim, serão apresentados os resultados em termos quantitativos sobre o efeito da presença da descontinuidade geométrica, mediante os cálculos da Resistência Residual (RS), do Módulo Residual (RM) e dos Fatores de Concentração de Tensão (K, calculados a partir de variados métodos analíticos), além da determinação das distribuições das deformações (obtidas das leituras dos extensômetros) na vizinhança do furo nos laminados em estudo, nas orientações 0°, 90° e 45° dos CPs. Essas distribuições são validadas utilizando a solução analítica proposta por Lekhnitskii (1968) e Konish e Whitney (1975), amplamente utilizada para materiais compósitos ortotrópicos. Ao ser efetuada a comparação entre os valores medidos experimentalmente e as distribuições analíticas das deformações, observou-se pouca interferência dos valores de K adotados para a obtenção das curvas analíticas, resultando numa concordância entre os valores obtidos pelos extensômetros e o modelo analítico.Dissertação Descontinuidade na seção transversal em laminados compósitos poliméricos: efeitos e propriedades(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-02-26) Tinô, Sérgio Renan Lopes; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/1420276778914253; Costa Júnior, João Carlos Arantes; ; http://lattes.cnpq.br/5028446242533356; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; Silva, Luiz Claudio Ferreira da; ; http://lattes.cnpq.br/3812459994118013A crescente demanda na utilização de materiais compósitos torna imprescindível uma melhor compreensão do seu comportamento frente às mais diversas condições de carga e serviço, bem como sob as variadas formas de conexões (fixações) envolvendo mecanismos nos projetos estruturais. Sabe-se que a maioria dos elementos estruturais é projetada com presença de descontinuidades geométricas (furos, entalhes, ranhuras, etc) em suas seções longitudinais e/ou transversais, e que essas descontinuidades alteram a resposta mecânica desses elementos. Este trabalho tem como objetivo analisar um estudo da resposta mecânica, quando em presença de descontinuidade geométrica, de laminados compósitos de matriz polimérica/fibras de vidro frente ao ensaio de tração uniaxial. A descontinuidade geométrica é caracterizada pela presença de um furo concêntrico na seção transversal do compósito. Nesse estudo, diferentes tipos de configurações são testados, com e sem a presença do furo, de forma a proporcionar melhor entendimento das propriedades mecânicas. Neste sentido, dois laminados compósitos poliméricos foram estudados: o primeiro é unicamente reforçado com sete camadas de mantas de fibras curtas de vidro-E (CM) e o segundo onde o reforço de fibras de vidro-E vem na forma de tecido bidirecional (CT), com apenas quatro camadas. O laminado CT tem a presença da anisotropia (sentido das fibras contínuas com relação à carga aplicada) como principal parâmetro influenciando no comportamento mecânico do mesmo, comportamento este, não observado para o CM. Além das propriedades mecânicas, também foi estudado as características da fratura desenvolvidas em cada laminado compósito. Os resultados mostraram que, em um estudo comparativo, a presença do furo concêntrico na seção transversal diminuiu a resistência última dos laminados e alterou a característica final da fratura em todos os tipos de laminados compósitos estudadosTese Desenvolvimento de métodos construtivos e de novos materiais empregados na confecção de cartuchos de próteses de membros inferiores(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-08-07) Queiroz, William Fernandes de; Aquino, Eve Maria Freire de; Guerra, ângelo Roncalli de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/7353332474621022; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/9535572564134421; Lima, Carlos Magno de; ; http://lattes.cnpq.br/2682764296612645; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; Silva, Nagib Francisco da; ; http://lattes.cnpq.br/4034680617435812; Malmonge, Sônia Maria; ; http://lattes.cnpq.br/4212950768814450A fabricação de próteses para amputados de membros inferiores (transfemural e transtibial) exige a confecção de um cartucho com encaixe adequado e personalizado ao perfil de cada paciente. O processo tradicional de atendimento a pacientes, principalmente, em hospitais públicos no Brasil, inicia-se com o preenchimento de uma ficha onde são identificados os níveis de amputação, tipos de equipamentos, encaixes, medidas etc. Atualmente, esse trabalho é realizado de forma manual utilizando-se fitas métricas comuns e paquímetro de madeira para tomada das medidas do coto caracterizando um trabalho bastante rudimentar, e com um alto grau de incerteza geométrica do produto final. Para abordar esse problema foi necessário partir em duas direções simultâneas e correlatas. Inicialmente desenvolveu-se uma ferramenta integrada CAD de visualização 3D para próteses dos tipos transfemoral e a transtibial denominado OrtoCAD I. Ao mesmo tempo em que se fez necessário projetar e construir um equipamento Leitor Mecânico (espécie de scanner tridimensional simplificado) capaz de obter, automaticamente e com acuracidade, as informações geométricas do coto ou da perna sadia. A metodologia inclui a aplicação de conceitos de engenharia reversa para gerar computacionalmente a representação do coto e/ou a imagem reversa do membro sadio. Os materiais usados na fabricação dessas próteses nem sempre obedecem a um critério técnico cientifico, pois se por um lado atende ao critério de resistência por outro traz sérios problemas devido principalmente ao excesso de peso. Isso causa diversos transtornos ao usuário devido à falta de conformidade. Esse problema foi abordado com a criação de um material compósito hibrido para fabricação de cartuchos de próteses. Com o uso do Leitor Mecânico e do OrtoCAD I o novo material compósito, que agrega as propriedades mecânicas de resistência e rigidez com parâmetros importantes como baixo peso e baixo custo, pode ser dimensionado de forma correta. Alem disso consegue-se uma redução de etapas nos atuais processos de fabricação ou até mesmo a viabilidade de uso de novos processos, no âmbito industrial, na obtenção das próteses. Neste sentido, a hibridização do compósito com a combinação entre fibras sintéticas e naturais pode ser uma solução viável aos desafios propostos acimaDissertação Desenvolvimento de um laminado compósito híbrido a base de fibras de vidro/licurí(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-06-20) Daltro, Nelson Rios; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/7010667335992477; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; Silva, Luiz Claudio Ferreira da; ; http://lattes.cnpq.br/3812459994118013; Santos, Marco Antonio dos;O presente trabalho de investigação baseia-se na busca de reforços vegetais alternativos aos compósitos poliméricos. A idealização de confeccionar um compósito híbrido com reforço de fibras vegetais de licuri com as fibras sintéticas é pioneira nessa área. Para tanto foi idealizado um laminado compósito hibrido constituído de 05 (cinco) camadas sendo 03 (três) de mantas de fibras sintéticas de vidro-E e 02 (duas) de tecidos unidirecionais de fibras vegetais de licuri. Na configuração do laminado as camadas possuem distribuição alternada. O laminado compósito foi fabricado, industrialmente, na forma de uma placa, através do processo de fabricação de laminação manual (hand lay up). As fibras de licuri utilizadas para a confecção do laminado foram da cidade de Ilha de Maré no estado da Bahia. Após a idealização e confecção do laminado compósito híbrido, o objetivo desse trabalho de investigação se concentrou em avaliar o desempenho das propriedades mecânicas (resistência última, rigidez e deformação na ruptura), através dos ensaios de tração uniaxial e flexão de três pontos. Estudos comparativos entre as propriedades mecânicas obtidas, bem como entre outros tipos de laminados compósitos híbridos já estudados, foram realizados. Resultados promissores foram encontrados com relação às propriedades mecânicas de resistência e rigidez para esse processo de hibridização aqui idealizado. Para complementação de todo o estudo foram realizadas análises macroscópicas e microscópicas das características da fratura para todos os ensaios.Dissertação Efeitos da anisotropia e descontinuidades geométricas em PRFV(2018-12-12) Vasconcelos, Tomas Barros; Aquino, Eve Maria Freire de; Ferreira, Evans Paiva da Costa; ; ; ; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silverio; ; Nóbrega, Selma Hissae Shimura da; ; Fontes, Raphael Siqueira;Os compósitos poliméricos reforçados por fibras de vidro (PRFV) têm sido cada vez mais empregados nas diversas áreas da engenharia, como por exemplo: estruturas leves, indústrias automobilística, náutica e aeroespacial, dentre outras aplicações. Na medida em que se aplica este material em projetos de engenharia, torna-se imperativo o conhecimento do seu comportamento mecânico sob as mais variadas condições de carregamento e serviço. Um problema surge quando a união de elementos mecânicos requer o uso de rebites, parafusos, pinos, entre outros. Esses elementos, por sua natureza, exigem a presença de furos, rasgos e entalhes, ou seja, descontinuidades geométricas; originando tensões localizadas que comprometem o desempenho estrutural do elemento. A proposta dessa dissertação consiste no estudo do comportamento mecânico e da característica da fratura de um laminado compósito polimérico constituído por quatro camadas de reforço de tecido bidirecional balanceado de fibras de vidro/E, impregnadas com resina termofixa poliéster orto-tereftálica, e submetido ao esforço de tração uniaxial. No laminado compósito desenvolvido, a influência da descontinuidade geométrica é estudada através da presença de dois tipos diferentes de furos circulares centrais fresados: com e sem escareamento. Estudos comparativos foram feitos entre a propriedade da anisotropia e as propriedades mecânicas e residuais para duas orientações distintas das fibras em relação ao carregamento: 0°/90º e ±45º, assim como a análise macroscópica da fratura mecânica final. Ensaios de densidade volumétrica e de calcinação foram feitos para a caracterização do compósito.Tese Efeitos da radiação uv, temperatura e vapor aquecido nos compósitos poliméricos: monitoramento, instabilidade estrutural e fratura(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-09-28) Felipe, Raimundo Nonato Barbosa; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/7520491414631153; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; Ladchumananandasivam, Rasiah; ; http://lattes.cnpq.br/8553209522282182; Silva, Gilson Garcia da; ; http://lattes.cnpq.br/8681275097040450; Santos, Marco Antonio dos;A aplicação dos materiais compósitos e em particular os plásticos reforçados por fibras (PRF) tem conquistado espaço, gradativamente, dos materiais ditos convencionais, porém desafios têm sido colocados quando sua aplicação ocorre em equipamentos e estruturas mecânicas que ficarão expostos a condições ambientais adversas, principalmente quando se tem a influência da degradação ambiental do tipo temperatura, radiação UV e umidade, no desempenho mecânico dessas estruturas, ocasionando danos estruturais irreversíveis tais como: perda de estabilidade dimensional, degradação interfacial, perda de massa, perda das propriedades estruturais e alterações no mecanismo de dano. Neste contexto a presente tese tem como objetivo o desenvolvimento de um processo de monitoramento e modelagem da degradação estrutural, e o estudo das propriedades físicas e mecânicas, em PRF quando em presença de condições ambientais adversas (envelhecimento). O mecanismo de envelhecimento é caracterizado por condições ambientais controladas de vapor aquecido e de radiação ultravioleta. Para a pesquisa foi desenvolvido três compósitos poliméricos, o primeiro uma lâmina de resina poliéster reforçado com manta de fibras curtas de vidro-E (representando a camada exposta ao envelhecimento) e dois laminados, ambos de sete camadas de reforço, sendo um constituído só com manta de fibras curtas de vidro-E, e o outro do tipo híbrido reforçado com fibras de vidro-E/fibras de curauá. Ressalta-se que os dois laminados têm a lâmina de fibras curtas de vidro-E como camada de incidência do processo de envelhecimento. Os corpos de provas (CP s) foram retirados dos compósitos citados e submetidos ao envelhecimento ambiental acelerado através da câmara de envelhecimento. Para o estudo do monitoramento e modelagem da degradação, os ciclos de envelhecimento a que foram expostos à lâmina foram: ciclos alternados de radiação UV e vapor aquecido, ciclo somente de radiação UV e o ciclo somente de vapor aquecido, por um período definido em norma. Já os laminados foram submetidos a apenas ao ciclo alternado de UV e vapor aquecido. Ao término do período de exposição os CP s foram submetidos à avaliação da estabilidade estrutural mediante a técnica desenvolvida de medição de variação de espessura (TMVE) e a técnica de mediação de variação de massa (TMVM). Em seguida os mesmos foram submetidos aos ensaios mecânicos de tração uniaxial para a lâmina e todos os laminados, além do ensaio de flexão em três pontos para os laminados. Esse estudo foi seguido da caracterização da fratura e da degradação superficial. Por fim, foi desenvolvido um modelo para os Resumo Raimundo Nonato Barbosa Felipe xii compósitos denominado de Diagrama da Zona de Envelhecimento (DZE) para o monitoramento e predição da resistência mecânica à tração após os processos de envelhecimento. Ao término das análises foi observado que o processo de degradação se dá de forma diferente para cada compósito pesquisado, no entanto todos foram afetados, o processo de envelhecimento mais agressivo foi o de radiação UV, e que o compósito que foi mais afetado em suas propriedades mecânicas foi o laminado híbrido de fibras de vidro-E/curauáDissertação Efeitos do envelhecimento ambiental acelerado em compósitos poliméricos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-12-26) Rodrigues, Leonardo Pereira Sarmento; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/4887277132921612; Marinho, George Santos; ; http://lattes.cnpq.br/0490476694313938; Vieira, Francisco Antônio; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4707124J6As vantagens do uso de fibras vegetais sobre as fibras sintéticas, como as fibras de vidro, no reforço de compósitos são: baixo custo, baixa densidade, boa tenacidade, boas propriedades térmicas e uso reduzido de instrumentos para o seu tratamento ou processamento. Porém, problemas relacionados com o baixo desempenho mecânico de algumas fibras vegetais, têm dificultado seu uso direto em elementos estruturais. Neste sentido, o aparecimento de materiais alternativos, como os compósitos híbridos, envolvendo fibras sintéticas e naturais, vem sendo incentivado buscando-se melhorar o desempenho estrutural dos compósitos a base só de fibras vegetais. As diferenças entre as propriedades físicas, químicas e mecânicas dessas fibras, principalmente frente às condições ambientais adversas, como a presença de umidade e radiação ultravioleta, vem se tornando uma preocupação a mais na resposta final desses compósitos. No presente trabalho de investigação apresenta-se um estudo comparativo da resistência e rigidez entre dois compósitos, ambos de matriz poliéster ortoftálica, sendo um reforçado com fibras de vidro-E (CV) e o outro híbrido reforçado com fibras vegetais de curauá e fibra de vidro-E (CH). Todo o estudo comparativo teve como base a influência da exposição à raios UV e vapor d água aquecido nos compósitos, simulando o envelhecimento ambiental. As condições de ensaios são aceleradas através do uso da câmara de envelhecimento. Os compósitos serão avaliados através de ensaios mecânicos estáticos de tração uniaxial e flexão em três pontos. Os compósitos de fibra de vidro e híbridos são de fabricação industrial utilizando o processo de laminação manual (hand lay-up) e foram desenvolvidos na forma de compósitos. Todos foram projetados para atender possíveis aplicações estruturais, como reservatórios e tubulações. Os reforços utilizados nos compósitos foram na formas de mantas de fibras vidro-E curtas (450g/m2 5cm) e mechas de fios contínuos (cujo título foi de 0,9 dtex) para as fibras de curauá. Os resultados obtidos mostram claramente a influência do envelhecimento ambiental no desempenho mecânico dos compósitos CV e CH. Também foram analisados aspectos referentes às características finais da fratura para todos os tipos de carregamentos estudadosTese Envelhecimento ambiental acelerado em PRF a base de tecidos híbridos kevlar/vidro: propriedades e instabilidade estrutural(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-09-14) Felipe, Renata Carla Tavares Santos; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/6720439923599015; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; Silva, Luiz Claudio Ferreira da; ; http://lattes.cnpq.br/3812459994118013; Silva, Rosana Vilarim da; ; http://lattes.cnpq.br/6661189556213632; Amorim Júnior, Wanderley Ferreira de; ; http://lattes.cnpq.br/8131607733881361São vários os mecanismos de danos que os diversos materiais podem sofrer em serviço. No entanto, ao se trabalhar com os materiais compósitos poliméricos isso é algo que necessita de análises principalmente quando expostos a condições ambientais adversas. Logo, a respectiva tese objetiva o estudo da influência direta do envelhecimento ambiental e da forma de hibridização dos tecidos de reforço no comportamento mecânico, degradação estrutural (dimensional e de massa) de laminados compósitos poliméricos. Para tanto se fez necessário o desenvolvimento de dois laminados compósitos poliméricos, onde um deles é reforçado com um tecido bidirecional com mecha híbrida de fibras de kevlar-49/vidro-E e o outro com um tecido também bidirecional, porém com trama e urdume formadas com mechas alternadas de fibras kevlar-49 e fibras de vidro-E. Os tecidos de reforço são de fabricação industrial. Ambos os laminados utilizam como matriz a resina de poliéster, sendo constituídos de quatro camadas cada. Todos os laminados foram confeccionados industrialmente pelo método de fabricação handlay-up. Desta forma, foram fabricados corpos de provas (CP s) dos respectivos laminados e submetidos ao envelhecimento ambiental acelerado através da câmara de envelhecimento. Os mesmos foram expostos aos ciclos alternados de radiação UV e umidade (vapor aquecido) por um período definido em norma. Ao término do período de exposição os CP s foram submetidos aos ensaios mecânicos de tração uniaxial e flexão em três pontos e às caracterizações da fratura e da deterioração superficial. Além disso, foram submetidos à avaliação da degradação estrutural mediante a técnica de mediação de variação de massa (TMVM) e a técnica de medição de variação de espessura (TMVE), sendo essa última desenvolvida nesta tese. Ao término das análises foi observado que a forma de hibridização dos tecidos de reforço e o processo de envelhecimento influenciam diretamente, seja com perdas ou ganho naspropriedades mecânicas, com perdas na degradação estrutural e na formação e propagação do mecanismo de dano dos laminados compósitos desenvolvidosDissertação Envelhecimento ambiental em compósitos poliméricos à base de tecidos de reforços híbridos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-07-25) Batista, Ana Claúdia de Melo Caldas; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/1104066454901067; Silva, Luiz Claudio Ferreira da; ; http://lattes.cnpq.br/3812459994118013; Ribeiro, Kilder César de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/2642512473401139; Felipe, Renata Carla Tavares Santos; ; http://lattes.cnpq.br/6720439923599015O interesse na utilização dos plásticos reforçados por fibras sintéticas é cada vez mais crescente e esse grande interesse na utilização dos mesmos faz com que seja necessário o conhecimento do comportamento mecânico desses materiais sob as mais variadas condições de aplicação estrutural. Dentre estas pode ser destacada a aplicação desses materiais em situações em o elemento encontra-se exposto à intempérie, e nesse caso os estudos das propriedades mecânicas (resistência, rigidez) além do mecanismo fratura frente ao envelhecimento ambiental são de extrema necessidade. Para tanto, submeter o material à períodos cíclicos de exposição ao vapor aquecido e à de radiação ultravioleta, por tempo definido em norma, se faz necessário. A presente proposta de trabalho de investigação consiste no estudo do envelhecimento ambiental acelerado em dois laminados compósitos poliméricos reforçados por tecidos híbridos à base de fibras sintéticas. As configurações dos laminados compósitos são definidas como: um laminado reforçado com tecido híbrido de fibras de vidro/E e de fibras kevlar/49 (LHVK) e outro laminado reforçado com tecido híbrido de fibras de vidro/E e de fibras de carbono AS4 (LHVC). Os tecidos são dos tipos planos e bidirecionais. Ambos os laminados foram impregnados a base de resina termofixa Derakane 470-300 Epóxi Vinil-Ester e constituídos com quatro camadas no total. Os laminados têm fabricação industrial e foram obtidos através do processo de laminação manual (Hand-lay-up). Foram realizados estudos comparativos entre as propriedades mecânicas sob a ação dos carregamentos de tração uniaxial e flexão em três pontos, nas condições dos corpos de prova sem o efeito do envelhecimento ambiental (estado original) e sob o efeito desse envelhecimento (estado envelhecido). O envelhecimento ambiental foi acelerado através do uso da câmara de envelhecimentoDissertação Estudo da presença de entalhes semicirculares em compósitos poliméricos híbridos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-02-18) Bezerra, Hallyjus Alves Dias; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/3050318004253060; Silva, Luiz Claudio Ferreira da; ; http://lattes.cnpq.br/3812459994118013; Silva, Rosana Vilarim da; ; http://lattes.cnpq.br/6661189556213632Os materiais compósitos têm uma ampla aplicação nos mais variados setores, como por exemplo, na área médica na confecção de próteses, na indústria automotiva e no setor aeroespacial. Assim é essencial o desenvolvimento de novos compósitos e uma melhor compreensão frente às mais diversas condições de carga e serviço. Vários elementos estruturais são fabricados na presença de descontinuidade geométrica (entalhe, furo etc.) em suas seções longitudinais e/ou transversais, e essas prejudicam a resposta mecânica desses elementos. O objetivo do trabalho é estudar a resposta mecânica de laminados compósitos híbridos de matriz polimérica reforçado com fibras de vidro/juta em um ensaio de tração uniaxial. A resposta mecânica leva em conta tanto a influência da presença de uma descontinuidade geométrica (entalhes semicirculares) quanto da orientação das fibras nas camadas (anisotropia). Os entalhes semicirculares estão localizados na seção longitudinal (com redução da seção transversal) dos mesmos. Nessa análise, a anisotropia é caracterizada por dois tipos de configurações (com diferentes orientações das fibras nas camadas externas). Um estudo comparativo das propriedades mecânicas com e sem a presença dos entalhes é desenvolvido. As duas configurações consistem de quatro camadas de tecidos bidirecionais de fibras de juta e uma camada central de tecido bidirecional de fibras de vidro. Além das propriedades mecânicas, também foi estudada as características da fratura desenvolvidas em cada laminado compósito. Os resultados mostraram que, no estudo comparativo, a anisotropia e a presença dos entalhes semicirculares influi diretamente no comportamento mecânico dos laminados compósitos, principalmente na redução da resistência à tração, e bem como na característica final da fraturaDissertação Estudo das propriedades mecânicas de biocompósitos de polipropileno reforçados com fibras naturais(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-06-20) Bispo, Sistanley Jones Lima; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; ; http://lattes.cnpq.br/4888740010955119; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; Silva, Luiz Claudio Ferreira da; ; http://lattes.cnpq.br/3812459994118013; Santos, Marco Antonio dos;Esta pesquisa apresenta uma abordagem da adição de fibras de licuri e curauá em uma matriz de resina de polipropileno, essa como uma proposta alternativa de reforço aos compósitos poliméricos. Teores de fibras de 0 %, 5 %, 10 %, e 20 % foram analisados para verificação de suas propriedades mecânicas comparando-as, inclusive com as propriedades do polipropileno. Os biocompósitos granulados foram preparados em uma extrusora. Os corpos de prova foram moldados por injeção e submetidos aos ensaios mecânicos de tração uniaxial, flexão em três pontos, impacto, além de ensaios térmicos (HDT). Estes biocompósitos também foram submetidos a ensaio físico-químico de índice de fluidez (IF). Observou-se que os biocompósitos de PP com 20% curauá obteve maior aumento no módulo de elasticidade, e uma maior diminuição na resistência ao impacto. No comportamento mecânico, para todos os biocompósitos, houve acréscimos nos valores do limite de escoamento e tensão de ruptura quando ensaiados por tração uniaxial, à medida que se adicionavam as fibras. Outro ponto importante foi o aumento da resistência à flexão. Verificou-se também que a adição de fibras reduziu a degradação térmica da mistura fibras naturais / polipropileno.