Caracterização dinâmica de elastômeros magneto-reológicos
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Data
2021-03-02
Autores
Orientador
Paschoalini, Amarildo Tabone 
Coorientador
Pós-graduação
Engenharia Mecânica - FEIS
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Elastômeros magneto reológicos (MRE) são materiais inteligentes cujo módulo de elasticidade ou performance mecânica podem ser moduladas por um campo magnético externo. Diversos grupos de pesquisa no exterior concentram esforços no estudo da fabricação, caracterização de desempenho, modelagem e aplicação dos MREs anisotrópicos ou isotrópicos. Contudo, no Brasil há ainda poucos grupos explorando a temática, gerando conhecimento e aproximando os resultados do setor produtivo. Esta tese teve como objetivos: (i) aprimorar a metodologia de preparação de um compósito tipo MRE com variações de, no mínimo, 50% em suas propriedades mecânicas devido a aplicação de campo magnético externo; (ii) aprimorar o aparato experimental de acoplamento entre o sistema de ensaios mecânico no modo dinâmico (com variação de frequência e ciclos de estímulo) e o sistema de geração de campo magnético, com vistas a aumentar a confiabilidade e reprodutividade dos resultados; (iii) desenvolver um sistema de geração de campo elétrico com intensidade variável, entre 0,1 e 0,5 Teslas, capaz de ser acoplado ao equipamento de ensaio mecânico. A princípio, os MREs foram produzidos utilizando o método de mistura mecânica a seco dos constituintes baseada em reações do estado sólido. Serão realizadas caracterizações físicas específicas para os MREs objetivando realizar um mapeamento mais preciso das características e potencialidade do material produzido. Com a realização do Projeto, espera-se contribuir significativamente para as áreas de engenharia mecânica e ciências dos materiais, bem como aproximar mais os materiais desenvolvidos a aplicação real em sistemas de absorção de vibrações, caracterizando os MREs no modo estático e dinâmico, modelando os resultados físicos e variando o campo magnético e a frequência.
Resumo (inglês)
Magnetic rheological elastomers (MRE) are intelligent materials whose modulus of elasticity or mechanical performance can be modulated by an external magnetic field. Several overseas research groups focus efforts on the study of manufacturing, performance characterization, modeling and application of anisotropic or isotropic MREs. However, in Brazil there are still few groups exploring the theme, generating knowledge and approximating the results of the productive sector. This thesis aims to: (i) improve the methodology of preparation of an MRE-type composite with variations of at least 50% in its mechanical properties due to the application of external magnetic field; (ii) improve the experimental coupling apparatus between the dynamic mode mechanical testing system (with frequency variation and stimulus cycles) and the magnetic field generation system, with a view to increasing the reliability and reproducibility of the results; (iii) develop a system of electric field generation with variable intensity, between 0.1 and 0.5 Tesla, capable of being coupled to the mechanical test equipment. In principle, the MREs will be produced using the dry mechanical method of compounding based on solid state reactions. Specific physical characterizations will be performed for the MREs aiming to perform a more accurate mapping of the characteristics and potentiality of the material produced. With the realization of the Project, it is expected to contribute significantly to the areas of mechanical engineering and material sciences, as well as to bring the developed materials closer to the real application in vibration absorption systems, characterizing the MREs in static and dynamic mode, modeling the physical results and varying the magnetic field and frequency.
Descrição
Palavras-chave
Elastômeros magneto-reológicos. , Desenvolvimento tecnológico de MRE. , Caracterização física dos MREs. , Sistema de campo magnético variável e sistemas de absorção de vibrações. , Magneto-rheological elastomers , Technological development of MRE , Physical characterization of MREs , Variable magnetic field System and vibration
Idioma
Português