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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
Engenharia Mecânica (24009016025P1)
Educação Presencial
Manufatura de compósito polimérico reforçado com ligas NiTi via RTM: modelagem e simulação via CFX
CARLOS ANTONIO DE ARAUJO MOTA
DISSERTAÇÃO
27/08/2018

Materiais “smart’s” têm ganhado um grande espaço no ambiente acadêmico e industrial, sendo utilizados no desenvolvimento e estudo de novos produtos tanto no mercado automotivo e aeroespacial, quanto na área médica. Neste contexto, as ligas metálicas com memória de forma têm sido utilizadas para o desenvolvimento de novos materiais, especificamente, os compósitos poliméricos reforçados com memória de forma. Devido as grandes aplicações destes materiais compósitos na indústria de alta precisão, o processo de fabricação torna-se um importante fator que contribui para a qualidade final e desempenho estrutural do produto. O processo de Moldagem por Transferência de Resina (RTM) mostra-se um método que apresenta tais requisitos, como acabamento superficial, qualidade na peça e menor tempo de processamento. Assim, este trabalho têm por objetivo, simular numericamente o processo de manufatura de um compósito polimérico reforçado por fitas de NiTi com memória de forma via RTM, utilizando o modelo de escoamento multifásico Euleriano-Euleriano, em condições transiente e isotérmica. A solução das equações governantes foi realizada utilizando o “software” CFX. Resultados dos campos de pressão, velocidade e fração volumétrica das fases são apresentados e avaliados. Dos resultados obtidos conclui-se que a vazão, como parâmetro de processo, é um fator que contribui para qualidade final do produto, mostrando uma melhora no acabamento superficial da peça. Consequentemente, uma redução da fração de ar em seu interior foi obtida. Além disso, as propriedades do fluido (densidade e viscosidade) mostram-se como fatores diretamente ligados ao dimensionamento do sistema de injeção. A posição de injeção de resina está ligada tanto a energia utilizada para injeção do fluido no interior do molde, como em relação ao percentual de vazios presentes no interior do molde.

Compósito;Ligas com memória de forma;Fluxo de resina;Simulação numérica.
Smart’s materials had got a big place in industrial and academics environment, and it has been used for development and study of new products in the aerospace and automotive industries and the medical area. In this context, the metallic shape memory alloys has been used to develop new materials, specifically, the polymers composite reinforced by shape memory alloys. Due to application of these composites materials is directed to high precision industry, the manufacturing process is an important factor that contribute to finish quality and structural performance of the product. The Resin Transfer Molding (RTM) process shows itself a method that present this requisites, as finish surface, piece quality and lower process time. Then, the mean of this work is simulate numerically the manufacturing process of a polymer composite reinforced by NiTi ribbons by RTM, using the Eulerian-Eulerian multiphase flow model in unsteady and isothermal conditions. The solution of the governing equations was realized by a CFX software. The results of pressure field, velocity and the phases volume fraction presents and analyzed. By the results, concluded that the bulk-flow, as a process parameters, is a fact that contributed for product final quality, shows an improvement on the material surface finish. Consequently, the air fraction reduction was obtained. Furthermore, the fluid properties (density and viscosity) show a factor to injection system project. The resin injection position is connected to the injection energy than percent of void formation.
Smart materials;Polymer composite;Shape memory alloys;Resin Transfer Molding;Numerical simulation.
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
O trabalho possui divulgação autorizada
CARLOS ANTONIO DE ARAÚJO MOTA 2018.pdf

Contexto

SISTEMAS TERMOMECÂNICOS
FENÔMENOS DE TRANSPORTE E ENERGIA
MODELAGEM, SIMULAÇÃO E EXPERIMENTAÇÃO DO FLUXO DE RESINAS CARREGADAS (MICRO E NANO-PARTÍCULAS) APLICADAS À MOLDAGEM DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS VIA RTM (CAPES AUXPE 489/2010)

Banca Examinadora

ANTONIO GILSON BARBOSA DE LIMA
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JUNIOR Docente - PERMANENTE
TONY HERBERT FREIRE DE ANDRADE Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 16

Vínculo

CLT
Empresa Privada
Empresas
Sim
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