Teses e Dissertações
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Item Modelagem e validação de um cafeeiro por elementos finitos utilizando escaneamento 3D e análise modal experimental(Universidade Federal de Lavras, 2023-10-06) Silva, Davidson Silveira e; Magalhães, Ricardo Rodrigues; Santos, Fabio LúcioO café é um dos produtos mais importantes na economia brasileira, sendo o país o maior exportador do grão do mundo. Estudos voltados para simulações nas etapas de colheita mecanizada tem sido de grande interesse, tanto na academia quanto na agroindústria. Neste sentido, este trabalho tem como principal objetivo obter um modelo computacional dos ramos, empregando técnicas de escaneamento e validação experimental através de análise modal. Para isso, ramos de um cafeeiro Catuaí Vermelho foram escaneados e simulados computacionalmente para obtenção de um modelo computacional que represente o comportamento estático e dinâmico dos ramos. Previamente foi realizada a avaliação de quanto o modelo escaneado foi representativo aos dados obtidos experimentalmente. A massa específica e o módulo de elasticidade dos ramos selecionados foram obtidas em laboratório e utilizadas também como parâmetros para as simulações. Para a obtenção dos resultados de análises estática e modal, os modelos geométricos dos ramos foram simulados via Método dos Elementos Finitos (MEF). A validação do procedimento adotado deu-se por meio de experimentos, os quais certificaram que os três primeiros modos de vibração dos ramos ensaiados foram similares, observando-se desvios variando entre 2 e 20%. A análise estatística adotada indicou tendência de comportamento similar entre os ramos simulados e os resultados experimentais. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que é possível prever o comportamento dinâmico e estático de ramos de um cafeeiro a partir do escaneamento tridimensional e simulações numéricas via MEF. Isto pode ser considerado um avanço tecnológico, uma vez que normalmente são obtidos modelos simplificados por coordenadas geométricas.Item Propriedades mecânicas e análise térmica de misturas de polipropileno e casca de café(Instituto Politécnico - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2016-08-02) Debossam, Pedro Paulo Souza; Costa, Helson Moreira daCascas de café (CC), um resíduo agrícola abundante na região de Nova Friburgo, foram coletadas, moídas, peneiradas e incorporadas como carga ao polipropileno (PP). A caracterização das cascas permitiu concluir que o tempo de 72 h foi o mais adequado para que uma granulometria mais adequada fosse alcançada. As misturas de PP com diferentes teores em massa de CC foram obtidas em uma extrusora monorosca com perfil de temperatura e velocidade de rosca apropriados. Após a injeção do material granulado, os corpos de prova dos diferentes compósitos PP/CC foram submetidos aos ensaios de resistência ao impacto e resistência à tração. Em paralelo, a microscopia eletrônica de varredura (MEV) também foi usada para a avaliação da superfície de fratura dos corpos de prova. Os dados experimentais indicaram que a natureza hidrofílica da carga não foi compatível com a matriz termoplástica, o que representou uma diminuição contínua da resistência à tração e o aumento da resistência ao impacto limitado a 15% em massa de carga. Quanto à cinética de degradação termo-oxidativa, a análise térmica através da termogravimetria (TGA) e da termogravimetria derivativa (DTG) foram empregadas para o estudo das diferentes misturas. Os modelos reacionais e cinéticos escolhidos comprovaram, de maneira geral, que a adição crescente de CC torna o termoplástico mais suscetível à degradação, embora os coeficientes de correlação dos modelos os afastem da linearidade devido à ocorrência de reações mais complexas para compósitos com teores de CC acima de 15%.