Sample records for reinforced plastics
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Caracterização de tubo e adesivo utilizados em tubulações de plástico reforçado com fibras de vidro aplicados em plataformas marítimas/ Characterization of pipes and adhesives of glassfiber reinforced plastics used in offshore platforms

Pessanha, Maikon C. R.; Dias, Dylmar P.; Filgueira, Marcello; Paranhos, Ronaldo P. R.; Farias, Otávio L. de
2008-03-01

Resumo em português Na indústria de exploração e produção de petróleo, principalmente no setor offshore, os plásticos reforçados por fibras de vidro (PRFV) têm apresentado grande destaque. Isso se deve à intrínseca capacidade destes de resistir à corrosão em ambientes salinos, bem como serem materiais que apresentam elevada resistência mecânica específica. O presente trabalho buscou caracterizar tubo e adesivo utilizados em plataformas marítimas. Para tanto, as técnicas uti (mais) lizadas foram: espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), análise termodinâmico-mecânica (DMTA) e temperatura de amolecimento de Vicat. Amostras do tubo de PRFV e dos componentes do adesivo (denominados de A e B) foram estudadas individualmente. Além disso, foram confeccionadas misturas, em massa, nas seguintes proporções: 40%A-60%B, 50%A-50%B e 60%A-40%B. Foi possível determinar a composição e a estrutura química dos materiais, além do comportamento mecânico à degradação térmica. Foi verificado que adesivo e tubo apresentaram desempenho satisfatório à temperatura ambiente quanto à degradação e à rigidez. Por outro lado, quando submetido ao calor, principalmente os adesivos, apresentaram queda brusca de desempenho. Resumo em inglês Glassfiber reinforced plastics (GFRP) have been applied in the offshore industry owing to their high resistance to corrosion and high specific mechanical strength. The present work aimed at characterizing pipes and adhesives used in offshore platforms in order to evaluate the thermo-mechanical performance of these materials. The techniques used were: Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry analysis (TGA), dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) (mais) and Vicat softening temperature. Specimens of GFRP pipe and adhesive components (referred to as A and B) were evaluated individually. The adhesive samples were made in the following ratios (% weight): 40%A-60%B, 50%A-50%B and 60%A-40%B. The results showed it to be possible to determinate the composition and structure of the materials, as well as the mechanical behavior regarding thermal degradation. The adhesive and pipe exhibited satisfactory performance at room temperature, with regard to degradation and stiffness. Nevertheless, at higher temperatures, both materials, especially the adhesives, presented abrupt strength reduction.

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Predição do comportamento térmico de tubos compósitos através de redes neurais/ Prediction of thermal behavior of composite tubes using neural networks

Contant, Sheila; Lona, Liliane M. F.; Calado, Verônica M. A.
2004-12-01

Resumo em português Compósitos poliméricos (plásticos reforçados) são materiais formados a partir de um reforço (fase descontínua, normalmente uma fibra) e uma matriz polimérica. Esse tipo de material apresenta várias vantagens em relação aos materiais convencionais de engenharia. Entre os métodos de fabricação de compósitos poliméricos está o filament winding (filamento contínuo ou enrolamento filamentar), um processo empregado na fabricação de sólidos de revolução, c (mais) omo tubos e tanques. Neste trabalho, redes neurais artificiais, uma ferramenta computacional inspirada no funcionamento do cérebro humano, foram aplicadas ao processo de filament winding para predição do comportamento térmico de tubos compósitos durante a etapa de cura. Informações sobre o comportamento térmico das peças compósitas podem auxiliar na seleção do ciclo de cura, que é um dos desafios na obtenção de peças de qualidade e a um baixo custo. As redes neurais foram treinadas com dados obtidos através do modelo Lee-Springer. A metodologia foi validada com resultados experimentais da literatura. Resumo em inglês Polymeric composites or reinforced plastics are materials made with a polymer matrix and a reinforcement. These materials have many advantages when compared to conventional engineering materials. Among the manufacturing methods for composite parts from continuous fiber reinforcement is the filament winding, often used to fabricate closed-surface structures such as tubes and tanks. In this work artificial neural networks, a computational tool inspired in the human brain, w (mais) ere applied in the filament winding process to predict the thermal behavior of composite tubes during the curing step. Information about the thermal behavior of composite parts may help in the selection of the appropriate cure cycle, which is one of the challenges in obtaining quality parts at low cost. Networks were trained with data obtained with the Lee-Springer model. The methodology was validated with experimental results from the literature.

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Ensaios de tração uniaxial com variação de temperatura em adesivo utilizado em juntas coladas de tubulações de PRFV aplicado em plataformas marítimas/ Uniaxial tensile tests with temperature variation in adhesive used in bonded joints of GFRP pipes applied in offshore platforms

Pessanha, M.C.R.; Dias, D.P.; Filgueira, M.; Paranhos, R.P.R.; De Farias, O.L.
2008-03-01

Resumo em português O objetivo deste trabalho é avaliar o comportamento termo-mecânico de adesivos usados em juntas coladas de tubos de plástico reforçado com fibras de vidro (PRFV). Inicialmente usados em instalações de dessalinização e tratamento de efluentes, hoje são aplicados na indústria do petróleo, tanto em plataformas de perfuração quanto de produção, devido à necessidade do uso de materiais mais leves e com alta resistência à corrosão. Destaca-se que no Brasil es (mais) tas tubulações estão submetidas a temperaturas de serviço da ordem 85ºC, com transientes térmicos de até 115ºC, enquanto as demais aplicações destes tubos são projetadas para operar à temperatura ambiente. O adesivo foi avaliado por meio de ensaios uniaxiais de tração realizados às temperaturas de 25, 55, 85 e 115ºC, tendo sido determinado a tensão de escoamento, a tensão de ruptura, a deformação associada a estas tensões e o módulo de elasticidade. Os resultados obtidos mostram que, com o aumento da temperatura, há uma elevada queda na tensão de escoamento, na tensão de ruptura e no módulo de elasticidade do adesivo, ao mesmo tempo em que aumenta a deformação associada a estas tensões. Pode-se também concluir que o adesivo opera com segurança até a temperatura de 55ºC. Acima desta temperatura as juntas produzidas com este adesivo estariam sujeitas a falhas como o aparecimento de trincas e deformação excessiva, o que pode vir a trazer como conseqüência o colapso da estrutura. Resumo em inglês This work has as objective to evaluate the thermo-mechanical behavior of adhesives used in bonded joints of pipes made of glass fiber reinforced plastics (GFRP). These bonded pipes, initially used in desalinization and effluent treatments installations, today are applied in the oil industry, both in oil drilling and production platforms, due to the necessity of lighter and higher corrosion resistance materials. It must be pointed out that in Brazil these pipes are submitt (mais) ed at service temperature of approximately 85ºC, with thermal transient until 115ºC, while other applications of these pipes are designed to work at room temperature. So, the adhesive was evaluated by means of uniaxial tensile tests carried out at temperatures of 25, 55, 85 e 115ºC, and there were determined the yield tension, the rupture tension, the elasticity modulus in the deformation associated to theses tensions. The obtained results show that, with the increase of the temperature, there is a high drop in the yield tension, the rupture tension and the elasticity modulus of the adhesive, while deformation associated to theses tensions significantly increase. It was possible to conclude that the adhesive operates with security until the temperature of 55ºC. Above this temperature the bonded joints produced with this adhesive would be subjected to fails.

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Utilização de Algoritmos de Processamento e Análise de Imagem na Avaliação do Dano em Placas Compósitas

Durão, L. M. P.; Magalhães, A. G.; Marques, A. T.; Tavares, João Manuel R. S.
2008-06-01

Resumo em português A utilização de materiais compósitos tem vindo a aumentar nas últimas décadas em virtude das suas notáveis propriedades mecânicas. Referem-se como vantagens no seu uso o baixo peso, elevada resistência e rigidez. A furação de placas compósitas é um desafio que se coloca às indústrias que trabalham com este tipo de materiais, sendo frequente o recurso a ferramentas convencionais com adaptações. Contudo, a presença de defeitos devidos a operações de maqui (mais) nagem pode afectar severamente as propriedades mecânicas das peças maquinadas, nomeadamente em zonas de ligação. Neste trabalho, apresenta-se uma técnica baseada no uso de algoritmos de Processamento e de Análise de Imagem que permite a avaliação de defeitos causados pela maquinagem de placas compósitas e que pode ser utilizada no estudo e definição de estratégias de maquinagem tendentes à minimização do dano envolvido. As conclusões obtidas mostram que tal redução do dano permite um aumento da resistência mecânica das peças e a aplicação de algoritmos de Processamento e Análise de Imagem revela-se adequada. Resumo em inglês The use of fiber reinforced plastics has increased in the last decades due to their unique properties. Advantages of their use are related with low weight, high strength and stiffness. Drilling of composite plates is a challenge to the industries related with these materials. Normally, machining can be carried out in conventional machinery with some adaptations. However, the presence of typical defects like delamination can severely affect mechanical properties of produce (mais) d parts. In this paper, a technique for delamination measurement based on algorithms of Image Processing and Analysis is presented. This technique can be helpful in the evaluation of damage for the comparison of drilling parameters or tools. Conclusions show that damage minimization is an important mean to improve mechanical properties of joint areas of plates and the appropriateness of the algorithms of Image Processing and Analysis used.

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Avaliação de painéis produzidos a partir de resíduos sólidos para aplicação na arquitetura/ Evaluation of the properties of panels produced from solid residues for civil construction

Caraschi, José C.; Leão, Alcides L.; Chamma, Paula V. C.
2009-01-01

Resumo em português O presente trabalho tem por objetivo o reaproveitamento de resíduos sólidos na preparação de painéis para uso na arquitetura. Para atingir as metas propostas, painéis foram preparados a partir de resíduos provenientes de embalagens cartonadas e plásticas, utilizando-se como elemento de reforço, resíduos lignocelulósicos (casca de amendoim e de arroz). A concentração e a natureza dos resíduos utilizados como matriz e como carga foram variadas gerando doze con (mais) dições experimentais diferentes. As propriedades avaliadas dos painéis foram o módulo de ruptura, módulo de elasticidade, tração perpendicular à superfície, inchamento em espessura, absorção de água e densidade. Todos os ensaios foram realizados segundo as normas ASTM D1037 e EN 317, referente à chapa de partículas. Os resultados foram analisados segundo a norma ANSI A208.1 que especifica as propriedades de desempenho requeridas para as chapas de partículas. Os painéis foram classificados como de baixa densidade, podendo ser utilizados como forros, divisórias, revestimento decorativos e demais aplicações que requerem as mesmas propriedades físicas e mecânicas. Os painéis a base de embalagem plástica reforçados com casca de arroz apresentaram propriedades superiores do que os demais painéis produzidos. O elemento arquitetônico desenvolvido neste estudo representa um novo mercado potencial, podendo ser empregado no ambiente urbano e rural, atendendo ao conceito de produto ecoeficiente. Resumo em inglês This work aims to evaluate the utilization of solid residues in the preparation of panels for civil construction. Panels were prepared from residues based on multilayer packages and plastics, reinforced with lignocellulosics residues (peanut shells and rice hulls). Several blends were prepared with different ratios of components, resulting in twelve treatments. The following physical and mechanical properties were evaluated: modulus of elasticity, modulus of rupture, perp (mais) endicular tension to panel plan, water swelling and absorption. All tests were carried out according to the ASTM D1037 and EN 317 standards concerning particleboard. The results were analyzed considering the ANSI A208.1 standard, which specifies the required properties for particleboards. The treatments using rice hulls as reinforcement load and plastic packaging as matrix presented better performance than the treatment using peanut shells. The panels tested were classified according to ANSI standards as low density panels. The present study shows that this technology is feasible and the results presented lead to a promising use as architectonical element.

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