Compósito aplicado em sistema de freio de protótipo Baja: polímero biobased reforçado com fibras de sisal
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Data
2017-12-11
Autores
Dias, Gabriel Silva [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
The automotive industry has been adopting the substitution of synthetic composite materials for natural, either by economic factors, environmental issues or mechanical properties. In this scenario, several matrices and reinforcements have been studied. One possible reinforcement for composite materials is sisal, with Brazil being one of its main producers. The automotive industry has been adopting the substitution of synthetic composite materials for natural, either by economic factors, environmental appeal or mechanical properties. In this scenario, several matrices and reinforcements have been studied. One possible reinforcement for composite materials is sisal, with Brazil being one of its main producers. In this context, the objective of this work is to develop a natural composite material, made of biobased polymeric matrix reinforced with sisal fabric to propose the replacement of the brake pedal of the Piratas do Vale FEG/UNESP team, which is currently made of epoxy/carbon composite. It was necessary to determine the driver's application force on the brake pedal and for this purpose static and dynamic calculations were performed to obtain 65.6 N. The composite material was manually processed between glass plates with silicone mold and characterized by mechanical properties, fracture surface and density, using respectively a tensile test, SEM (Scanning Electron Microscopy) and Helium pycnometry. From the tensile test, max=9,85 0,57 MPa was obtained, from the fracture surface analysis, by images analyses was possible to verify the matrix-reinforcement interaction and some defects and from the sisal and composite pycnometry the density was determined. The properties of the material and the application force were entered into the ANSYS's library. The modeled and simulated pedal obtained max=10,456 MPa by ...(Complete abstract, click electronic access below)
A indústria automobilística vem adotando a substituição de materiais compósitos sintéticos por naturais, seja por fatores econômicos, apelo ambiental ou propriedades mecânicas. Nesse cenário, várias matrizes e reforços vêm sendo estudados. Um possível reforço para materiais compósitos é o sisal, sendo o Brasil como um de seus principais produtores. Dentro desse contexto, o objetivo desse trabalho é desenvolver um material compósito natural, feito de matriz polimérica biobased reforçada com tecido de sisal para propor a substituição do pedal de freio do protótipo baja da equipe Piratas do Vale da FEG/UNESP, que atualmente é feito de compósito epóxi/carbono. Foi necessário determinar a força de aplicação do piloto no pedal de freio e, para tal, foram realizados cálculos de natureza estática e dinâmica para obtenção de 65,6 N. O material compósito foi processado manualmente entre placas de vidro com molde de silicone e caracterizado quanto às suas propriedades mecânicas, superficie de fratura e densidade utilizando respectivamente ensaio de tração, MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura) e picnometria de Hélio. Do ensaio de tração foi obtido max=9,85 0,57 MPa, da análise da superfície de fraturada foram obtidas imagens a partir das quais foi possível verificar a interação matriz-reforço e alguns defeitos e da picnometria foi determinada a densidade do sisal e do compósito. As propriedades do material juntamente com a força de aplicação foram inseridas na biblioteca do software ANSYS 15.0. O pedal modelado e simulado obteve max=10,456 MPa pelo critério de falha de máxima tensão principal. Dividindo-se a tensão encontrada no ensaio de tração (9,85 MPa) pela tensão simulada no ANSYS, obteve-se 0,94, que não é suficiente para nenhuma aplicação em engenharia, uma vez que o valor mínimo ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
A indústria automobilística vem adotando a substituição de materiais compósitos sintéticos por naturais, seja por fatores econômicos, apelo ambiental ou propriedades mecânicas. Nesse cenário, várias matrizes e reforços vêm sendo estudados. Um possível reforço para materiais compósitos é o sisal, sendo o Brasil como um de seus principais produtores. Dentro desse contexto, o objetivo desse trabalho é desenvolver um material compósito natural, feito de matriz polimérica biobased reforçada com tecido de sisal para propor a substituição do pedal de freio do protótipo baja da equipe Piratas do Vale da FEG/UNESP, que atualmente é feito de compósito epóxi/carbono. Foi necessário determinar a força de aplicação do piloto no pedal de freio e, para tal, foram realizados cálculos de natureza estática e dinâmica para obtenção de 65,6 N. O material compósito foi processado manualmente entre placas de vidro com molde de silicone e caracterizado quanto às suas propriedades mecânicas, superficie de fratura e densidade utilizando respectivamente ensaio de tração, MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura) e picnometria de Hélio. Do ensaio de tração foi obtido max=9,85 0,57 MPa, da análise da superfície de fraturada foram obtidas imagens a partir das quais foi possível verificar a interação matriz-reforço e alguns defeitos e da picnometria foi determinada a densidade do sisal e do compósito. As propriedades do material juntamente com a força de aplicação foram inseridas na biblioteca do software ANSYS 15.0. O pedal modelado e simulado obteve max=10,456 MPa pelo critério de falha de máxima tensão principal. Dividindo-se a tensão encontrada no ensaio de tração (9,85 MPa) pela tensão simulada no ANSYS, obteve-se 0,94, que não é suficiente para nenhuma aplicação em engenharia, uma vez que o valor mínimo ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Descrição
Palavras-chave
Compósitos poliméricos, Materiais compostos, Engenharia automotiva, Polymeric composites
Como citar
DIAS, Gabriel Silva. Compósito aplicado em sistema de freio de protótipo Baja: polímero biobased reforçado com fibras de sisal. 2017. 56 f. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado - Engenharia Mecânica) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2017.