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dc.contributor.authorMacêdo, Salvino Cezar Mello de
dc.date.accessioned2020-02-10T16:22:04Z
dc.date.available2020-02-10T16:22:04Z
dc.date.issued2019-08-29
dc.identifier.citationMACÊDO, Salvino Cezar Mello de. Identificação de um modelo viscoelástico para o comportamento de relaxação de tensões do PTFE sob compressão e em temperatura ambiente. 2019. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12234.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12234
dc.description.abstractThe identification of viscoelastic models is important for the design of polymeric parts by making the mechanical behavior of the material predictable under critical conditions. However, the characterization of this behavior is costly and complex because it involves long duration tests. Therefore, the main objectives of this work are to characterize the mechanical behavior of PTFE, identify a viscoelastic model and subsequently apply this model in the simulation of the Shaft-Hole Coupling Test (SHCT), which simplifies the characterization of stress relaxation of polymers, to improve the test configuration. The characterization of the mechanical behavior of PTFE was performed via cyclic compressive tests with the application of progressive maximum stresses and recuperation plateaus. The identification of the viscoelastic model was achieved by employing stress relaxation tests along with computer simulations using finite element analysis (FEA) and an optimization workflow. These tests were performed using the digital image correlation (DIC) technique to measure the strain field in which the samples were submitted during the tests. The improvement of the SHCT was carried out by the FEA of the test with different geometry configurations using the software Abaqus, and the identification of the constitutive model parameters was achieved using the optimization software Isight. Under the tested conditions, the mechanical characterization identified the yield stress (between 5.0 and 5.5 MPa), the Poisson coefficient (0.46) and the elastic modulus (675 ± 25 MPa) of PTFE. The identified Parallel Rheological Framework (PRF) constitutive model was able the capture, with a good approximation, the stress relaxation behavior of PTFE and the SHCT simulations pointed out that the most suitable specimen geometry of the sample must resemble a tube with 4 mm thickness and 25 mm height.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/*
dc.subjectPTFEpor
dc.subjectRelaxação de tensõespor
dc.subjectStress relaxationeng
dc.subjectMétodo dos elementos finitospor
dc.subjectFinite element methodeng
dc.subjectCorrelação de imagens digitaispor
dc.subjectDigital image correlationeng
dc.titleIdentificação de um modelo viscoelástico para o comportamento de relaxação de tensões do PTFE sob compressão e em temperatura ambientepor
dc.title.alternativeIdentification of a viscoelastic model for the stress relaxation behavior of PTFE under compression and room temperatureeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Canto, Rodrigo Bresciani
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1316268411830615por
dc.description.resumoA identificação de modelos viscoelásticos é importante para o design de peças poliméricas por tornar previsível o comportamento mecânico do material em condições críticas. No entanto, a caracterização deste comportamento é complexa pois envolve ensaios de longa duração. Portanto, o objetivo deste trabalho é caracterizar o comportamento mecânico e identificar um modelo viscoelástico para o PTFE, aplicando este modelo na simulação do Ensaio de Acoplamento Eixo-Furo (EAEF), que simplifica a caracterização da relaxação de tensões em polímeros, visando aperfeiçoar a configuração do ensaio. A caracterização do comportamento mecânico do PTFE foi feita por meio de ensaios mecânicos de compressão cíclicos com a aplicação de tensões máximas progressivas e patamares de recuperação. A identificação do modelo viscoelástico foi realizada mediante ensaios de relaxação de tensão acoplados a simulações computacionais em elementos finitos (EF) e rotina de otimização. Estes ensaios foram realizados com o auxílio da técnica de correlação de imagens digitais a fim de se medir o campo de deformações dos corpos de prova durante os ensaios. O aperfeiçoamento do EAEF foi feito por meio da análise em EF do ensaio em diferentes configurações geométricas, utilizando o software de EF Abaqus e a identificação dos parâmetros do modelo constitutivo do PTFE foi feita por análise inversa utilizando o software de otimização Isight. Nas condições ensaiadas, a caracterização mecânica identificou a tensão de escoamento do PTFE (entre 5,0 e 5,5 MPa), seu coeficiente de Poisson (0,46) e módulo elástico (675 ± 25 MPa). O modelo constitutivo Parallel Rheological Framework (PRF) identificado foi capaz de representar com boa aproximação o comportamento do PTFE sob relaxação de tensões e as simulações do EAEF indicaram que a geometria mais apropriada do corpo de prova para o PTFE analisado deve ser próxima a de um tubo, com 4 mm de espessura e 25 mm de altura.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSpor
dc.description.sponsorshipIdCNPQ: 130167/2018-5por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4348566041387371por


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