Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/35175
Type: Tese
Title: Biomimética aplicada ao projeto e à análise de juntas coladas nanomodificadas por nanotubo de carbono
Other Titles: Biomimetics applied to design and analysis of bonded-joints nanomodified by carbon nanotube
Biomimicry applied to design and analysis of bonded joints nanomodified by carbon nanotube
Authors: Elvis Carneiro Monteiro
First Advisor: Antonio Ferreira Avila
First Referee: Paulo Vinicius Trevizoli
Second Referee: Gray Farias Moita
Abstract: Este trabalho tem o objetivo de propor um novo projeto de juntas coladas em sobreposição simples. Bioinspirado na morfologia das patas de alguns répteis (gekkonidae), as quais possuem micropilares extremamente efetivos na adesão destes animais às superfícies, este projeto introduziu furos milimétricos nas superfícies de sobreposição dos aderentes. Estes furos permitiram a criação de pilares na camada adesiva, promovendo um intertravamento mecânicos e aumentando consideravelmente a resistência das juntas. Os testes foram realizados com adesivos de diferentes comportamentos mecânicos. Os resultados mostraram que a solução proposta mostra-se uma alternativa viável para a melhoria da resistencia de juntas coladas, promovendo um aumento de até 93% no deslocamento e resistência final dos corpos testados. Durante o processo também foram avaliadas as características mecânicas dos adesivos, os quais foram nanomodificados pela adição de nanotubos de carbono. Suas propriedades foram analisadas tanto a nível macroscópico, quanto microscópico via microscopia de força atômica. Os nanocompósitos resultantes apresentaram melhoria na rigidez de até 98% se comparado com o adesivo puro. A homogeneidade do material também foi avaliada quantitativamente através dos índices global e local de Moran, cujos resultados corroboraram com as melhorias observadas nos adesivos.
Abstract: This work aims to propose a new design of single-lap bonded joint. Bioinspired on feet morphology of some reptiles (gekkonidae) that have extremely effective micropillaries in promoting adhesion in different surfaces, this project introduced millimetric holes in the overlapping surfaces of the adherents. These holes allowed the creation of pillars in the adhesive layer, promoting mechanical interlocking and considerably increasing the resistance of joints. The tests were performed in adhesives with different mechanical behaviors. The results showed that proposed solution proves to be a viable alternative to improve the mechanical resistance of the bonded joints, it promoting increases up to 93% in the displacement and final resistance of the tested bodies. During the process, the mechanical characteristics of the adhesives were evaluated. The adhesives were nanomodified by the addition of carbon nanotubes and its properties were analyzed both at the macroscopic and microscopic level via atomic force microscopy. Nanocomposites showed improvements up to 98% in stiffnes if compared to the pure adhesive. The homogeneity of the material was avaluated quantitatively using the global and local Moran indexes. The results corroborating with the improvements observed in mechanical properties of adhesives.
Subject: Engenharia mecânica
Biomimética
Nanotubos de carbono
Polímeros
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/35175
Issue Date: 25-Sep-2020
Appears in Collections:Teses de Doutorado

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