INVESTIGAÇÃO DO COMPORTAMENTO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS COMPÓSITOS HÍBRIDOS DE FIBRAS NATURAIS AMAZÔNICAS POR MÉTODOS NUMÉRICOS E EXPERIMENTAIS
A aplicação de fibras lignocelulósicas como reforço em materiais compósitos tem encontrado uso crescente nos últimos anos devido às características atrativas das fibras naturais como: seu baixo custo, alto módulo específico, biodegradável, abundante e com muitas qualidades técnicas. Compósitos híbridos de fibras naturais são muito usados na indústria automotiva. Neste trabalho é realizada uma análise computacional e experimental com o objetivo de comparar as fibras de curauá, juta e sisal utilizadas em compósitos com matriz de resina epóxi para uso na indústria, determinando o efeito de hibridação mais adequado, estabelecendo as proporções e quantidades de cada fibra em um compósito híbrido com melhores propriedades mecânicas. Para realizar a pesquisa, primeiramente foi utilizado o Método dos Elementos Finitos, realizando diversos modelos com diferentes quantidades de fibras que posteriormente foram validados com ensaios mecânicos. O número de modelos de Elementos Finitos e espécimes realizados foi determinado através do planejamento de experimentos usando o Método Taguchi. Como resultado do trabalho, obteve-se maior resistência dos compósitos híbridos confeccionados com maior quantidade de fibra de curauá (20%), juta (10%) e menor de fibra de sisal (5%), em ambos resultados obtidos pelo Método dos Elementos Finitos e nos ensaios mecânicosA aplicação de fibras lignocelulósicas como reforço em materiais compósitos tem encontrado uso crescente nos últimos anos devido às características atrativas das fibras naturais como: seu baixo custo, alto módulo específico, biodegradável, abundante e com muitas qualidades técnicas. Compósitos híbridos de fibras naturais são muito usados na indústria automotiva. Neste trabalho é realizada uma análise computacional e experimental com o objetivo de comparar as fibras de curauá, juta e sisal utilizadas em compósitos com matriz de resina epóxi para uso na indústria, determinando o efeito de hibridação mais adequado, estabelecendo as proporções e quantidades de cada fibra em um compósito híbrido com melhores propriedades mecânicas. Para realizar a pesquisa, primeiramente foi utilizado o Método dos Elementos Finitos, realizando diversos modelos com diferentes quantidades de fibras que posteriormente foram validados com ensaios mecânicos. O número de modelos de Elementos Finitos e espécimes realizados foi determinado através do planejamento de experimentos usando o Método Taguchi. Como resultado do trabalho, obteve-se maior resistência dos compósitos híbridos confeccionados com maior quantidade de fibra de curauá (20%), juta (10%) e menor de fibra de sisal (5%), em ambos resultados obtidos pelo Método dos Elementos Finitos e nos ensaios mecânicos
INVESTIGAÇÃO DO COMPORTAMENTO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS COMPÓSITOS HÍBRIDOS DE FIBRAS NATURAIS AMAZÔNICAS POR MÉTODOS NUMÉRICOS E EXPERIMENTAIS
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DOI: 10.22533/at.ed.8292305014
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Palavras-chave: compósitos híbridos, método dos elementos finitos, fibras naturais, ensaios mecânicos
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Keywords: hybrid composites, finite element method, natural fibres, mechanical testing
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Abstract:
The application of lignocellulosic fibers as reinforcements in composite materials has found increasing use in recent years, due to the attractive characteristics of natural fibers such as their low cost, high specific modulus, biodegradable, abundant and with many technical qualities. Natural fiber hybrid composites are very frequently used in the automotive industry. In this work, a computational and experimental analysis is carried out with the objective of comparing curauá fibers, jute and sisal fibers used in epoxy resin matrix composites for use in industry, determining the most appropriate hybridization effect by establishing the proportions and amounts of each fiber in a hybrid composite with better mechanical properties. To carry out the research, the Finite Element Method was first used, performing several models with different amounts of fibers which were later validated with mechanical tests. The number of Finite Element models and specimens performed was determined through the design of experiments using the Taguchi Method. As a result of the work, a greater strength of the hybrid composites made with greater amount of curauá fiber (20%), jute (10%) and lesser of Sisal fiber (5%) was obtained, both in the results obtained by the Finite Element Method and in the mechanical tests.
- GILBERTO GARCÍA DEL PINO
- Gilberto Garcia del Pino
- Abderrezak Bezazi
- Haithem Boumediri
- José Luis Valin Rivera
- Antonio Claudio Kieling
- Sofia Dehaini Garcia
- José Costa de Macedo Neto
- Marcos Dantas dos Santos
- Tulio Hallak Panzera
- César Alberto Chagoyen Méndez