Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/10216/137248
Author(s): Susana Beatriz Gandra Dias
Title: FATOR DE FORMA NOS MATERIAIS ANTIVIBRÁTICOS
Issue Date: 2021-09-22
Abstract: Buildings and their construction are responsible for a large portion of the energy consumed worldwide and also for CO2 emissions into the atmosphere. In addition to environmental concerns, more and more attention has been paid to the comfort of those who live, work or frequent a building, resulting in a greater focus on thermal, acoustic and vibration insulation. The lightweight construction has emerged as a solution for this industry that allows greater versatility in construction and in the materials to be used. This work presents a study on cork and rubber composites used for vibration control in flooring. In conjunction with Amorim Cork Composites (ACC), the study's main objectives were to lower the load ranges in which composites are used, in order to meet market needs, as well as to reduce their natural frequency and dynamic stiffness by changing their shape factor. Thus, static and dynamic simulations were performed, using ANSYS Mechanical software, to understand the effect of the shape factor on the composites behaviour and to choose the geometries to be reproduced and experimentally tested. It was found that, both in the static and dynamic domain, in general, the decrease of the shape factor leads to the decrease of the dynamic stiffness and natural frequency - starting from a reference sample and introducing grooves and perforations to reduce the shape factor. The main objectives were achieved since a reduction of the lower limit of the load range was obtained and, at the same time, there was approximation of the limits of the load range. It was also possible to decrease the natural frequency and dynamic stiffness of the material under study, which improves its ability to control vibrations. The best results were obtained for the sample with the lowest form factor. There were maximum reductions in dynamic stiffness and natural frequency by 39 and 25%, respectively.
Description: Os edifícios e a sua construção são responsáveis por uma grande porção da energia consumida a nível mundial e também pelas emissões de CO2 para a atmosfera. Para além das preocupações ambientais, tem sido dada cada vez mais atenção ao conforto de quem habita, trabalha ou frequenta um edifício, traduzindo-se num maior foco nos isolamentos térmicos, acústicos e de vibrações. A construção leve surgiu como uma solução para esta indústria que permite uma maior versatilidade na construção e nos materiais a serem utilizados. Este trabalho apresenta um estudo sobre compósitos de cortiça e borracha utilizados para controlo de vibrações em pavimentos. Em conjunto com a Amorim Cork Composites (ACC), o estudo teve como principais objetivos baixar as gamas de cargas em que os compósitos são utilizados, para responder às necessidades do mercado, bem como reduzir a frequência natural e rigidez dinâmica dos mesmos, através da alteração do fator de forma. Assim, foram realizadas simulações estáticas e dinâmicas, utilizando o software ANSYS Mechanical, para se perceber o efeito do fator de forma no comportamento dos compósitos e escolher as geometrias a reproduzir e testar experimentalmente. Constatou-se que, tanto no domínio estático como no dinâmico, em geral, a diminuição do fator de forma conduz à diminuição da rigidez dinâmica e frequência natural - partindo de uma amostra de referência e introduzindo ranhuras e perfurações para reduzir o fator de forma. Os objetivos principais foram alcançados uma vez que se obteve uma redução do limite inferior da gama de cargas e, ao mesmo tempo, houve aproximação dos limites da gama de cargas. Foi possível também diminuir a frequência natural e a rigidez dinâmica do material em estudo, o que melhora a sua capacidade de controlar vibrações. Os melhores resultados foram obtidos para a amostra com o menor fator de forma. Verificaram-se reduções máximas da rigidez dinâmica e frequência natural em 39 e 25%, respetivamente.
Subject: Engenharia dos materiais
Materials engineering
Scientific areas: Ciências da engenharia e tecnologias::Engenharia dos materiais
Engineering and technology::Materials engineering
DOI: 10.34626/5p17-ms52
TID identifier: 202825817
URI: https://hdl.handle.net/10216/137248
Document Type: Dissertação
Rights: openAccess
Appears in Collections:FEUP - Dissertação

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