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dc.contributor.advisor1Antônio Ferreira Ávilapt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5032990765950518pt_BR
dc.contributor.referee1Volnei Titapt_BR
dc.contributor.referee2Jánes Landre Júniorpt_BR
dc.contributor.referee3Maria Irene Yoshidapt_BR
dc.contributor.referee4Jose Eduardo Mautone Barrospt_BR
dc.creatorGláucio Carley Pereirapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4496187021124869pt_BR
dc.date.accessioned2019-12-30T19:35:32Z-
dc.date.available2019-12-30T19:35:32Z-
dc.date.issued2019-08-30-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1843/31690-
dc.description.abstractThis work investigates the spring-in effect as a function of time in L-shaped composites. The spring-in effect represents the angular deformation measured immediately after the manufacture of a curved composite, but this deformation varies over time. The main objective of this study is to reclassify this angular deformation as a spring-back effect, that is, as the return of angular deformation of the spring-in over time. The spring-back effect is measured over approximately 30 months for several different composite families. Statistical results have shown that the degree of cure associated with the cooling rate and extensional rigidity has a significant effect on spring-back. In order to investigate the influence of mechanical variables on spring-in and spring-back effects, forces and moments components were calculated from samples processed from three different autoclave processing cooling rates, different thicknesses, and several stacking sequences. This angular deformation variable tends to stabilize after approximately three years from the manufacture of the composite. The angular deformation observed shows direct dependence on the residual curing process of the resin composing the epoxy polymer matrix of each sample. Thirteen angular deformation measurements were taken over from May 2015 to December 2018. The forces and moments components were obtained indirectly through the Classical Lamination Theory (CLT) for each configuration family. It was proposed a statistical study using: Linear and non-linear multivariable regression analysis, Generalized Additive Models (GAM) and Random forest models. Analyzes made by the first statistical approach investigated the effect of several mechanical and physical properties, as well as the time variable as predictive factors of angular deformation. The other approaches investigated the influence of these components of forces and moments on the spring-in and spring-back effect. Multivariate regression analysis found a direct relationship between degree of cure, thickness, stiffness and time as strong influencers of these angular deformations. The analysis obtained by means of the GAM and Random Forest modeling proved that the Nx force component and the Mx momentum component showed a great influence on the spring-in and spring-back effect. The GAM statistical models predicted the influence of the components of the forces and moments with accuracy close to 90%, while the Random Forest Model explains the angular deformation, on average, in values greater than 85%.pt_BR
dc.description.resumoEste trabalho investiga o efeito de spring-in em função do tempo de compósitos em L. O efeito de spring-in representa a deformação angular medida imediatamente após a fabricação de um compósito curvo, mas ao longo do tempo, essa deformação varia. O principal objetivo desse estudo é reclassificar esta deformação angular como efeito de spring-back, ou seja, como o retorno da deformação angular do spring-in ao longo do tempo. O efeito de spring-back é medido ao longo de aproximadamente 30 meses para diversas famílias de compósitos. Resultados estatísticos comprovaram que o grau de cura associado à taxa de resfriamento e à rigidez extensional tem efeito significativo sobre o spring-back. A fim de se investigar a influência das variáveis mecânicas nos efeitos de spring-in e spring-back, calculou-se as componentes das forças e momentos a partir do processamento de amostras em três diferentes taxas de resfriamento da autoclave, diferentes espessuras e várias sequências de empilhamento. Esta deformação angular variável ao longo do tempo, medida para diferentes configurações, tende a se estabilizar após aproximadamente três anos a partir da fabricação do compósito. A variação observada na deformação angular mostra dependência direta com o processo de cura residual da resina que compõe a matriz polimérica epóxi de cada amostra. Treze medidas de deformação angular foram feitas ao longo desse período de tempo, desde maio de 2015 até dezembro de 2018. As componentes de forças e momentos foram obtidas indiretamente através da Teoria Clássica de Laminação para cada configuração de família. Propôs-se um estudo estatístico utilizando: Análise de regressão multivariável paramétrica de forma linear e não linear, Modelos Aditivos Generalizados (GAM) e Modelos Random Forest. As análises feitas pela primeira abordagem estatística investigou o efeito de diversas grandezas mecânicas e físicas, bem como a variável tempo como fatores preditivos da deformação angular. As demais abordagens investigaram a influência dessas componentes de forças e momentos no efeito de spring-in e spring-back. As análises de regressão multivariável encontraram uma relação direta entre o grau de cura, espessura, rigidez e tempo como fortes influenciadores dessas deformações angulares. A análise obtida por meio da modelagem GAM e RandomForest provaram que as componentes de forças Nx e o momento Mx mostraram uma grande influência no efeito de spring-in e spring-back. Os modelos estatísticos GAM atestaram a influência das componentes das forças e momentos com precisão próxima de 90%, enquanto a Modelagem Random Forest explica a deformação angular, na média, em valores superiores a 85%.pt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Geraispt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecanicapt_BR
dc.publisher.initialsUFMGpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectSpring-inpt_BR
dc.subjectSpring-backpt_BR
dc.subjectDependência temporalpt_BR
dc.subjectGrau de cura residualpt_BR
dc.subjectCalorimetria diferencial de escaneamentopt_BR
dc.subjectAnálise estatísticapt_BR
dc.subject.otherEngenharia mecânicapt_BR
dc.subject.otherEstatística - Análisept_BR
dc.subject.otherCalorimetriapt_BR
dc.subject.otherCompósitospt_BR
dc.titleEfeito de spring-back em compósitos curvos : uma análise estatística multivariávelpt_BR
dc.typeTesept_BR
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