relatório resistencia dos materiais

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RESISTENCIA DOS MATERIAIS

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UNIVERSIDADE de SO PAULO

FACULDADE DE ZOOTECNIA E ENG. DE ALIMENTOS

Departamento de engenharia de alimentos

Resistncia dos Materiais

Aula Prtica 3 e 4:

Relatrio Condensado

Grupo 9 Diurno:

Anelisa de Andrade (7653784)

rika Borges(7129312)

Milena Ferrini(7653485)

Mnica Higa (7653662)

Raissa Gripp (7653505)

Julho, 2014

Sumrio1Ensaio 1 Determinao de Fluncia de embalagens alimentcias41.1Objetivo41.2Fundamentao terica e conceitos41.2.1Embalagens41.2.2Fluncia51.3Materiais e mtodos61.4Resultados e discusso71.5Concluso101.6Referncias112Ensaio 2 Determinao da tenso e da energia de cisalhamento de embutidos112.1Objetivo122.2Fundamentao terica e conceitos122.3Materiais e mtodos142.4Resultados e discusso142.5Concluso162.6Referncias173Ensaio 3 Determinao de tenso na ruptura em embalagens pelo teste de perfurao.173.1Objetivo173.2Fundamentao terica e conceitos173.3Materiais e mtodos183.4Resultados e discusso183.5Concluso203.6Referncias214Ensaio 4 Determinao de relaxao em queijos.214.1Objetivo214.2Fundamentao terica e conceitos214.2.1Queijos214.2.2Relaxao224.3Materiais e mtodos234.4Resultados e discusso244.5Concluso254.6Referncias26

Ensaio 1 Determinao de Fluncia de embalagens alimentcias

Objetivo

O objetivo dessa aula foi comparar o comportamento viscoelstico de fluncia entre as embalagens avaliadas e entre as posies de ensaio. Correlacionar a microestrutura e o comportamento de fluncia delas, alm de discutir os modelos tericos de viscoelasticidade que melhor descrevem o comportamento das embalagens e discutir a importncia do teste de fluncia para embalagens alimentcias.

Fundamentao terica e conceitosEmbalagens

As embalagens plsticas atendem principalmente aos setores alimentcio,

de higiene e limpeza, cosmticos, farmacutico e industrial, e so divididas em flexveis, rgidas e sacaria de rfia. Allm de embalar, estes tm as funes de atrair a ateno, descrever as caractersticas do produto, criar confiana do consumidor e produzir uma impresso global favorvel. Alguns clientes priorizam o design, a funcionalidade e a qualidade, como no caso das indstrias alimentcias, de cosmticos, e farmacutica. Portanto, embalagens bem desenhadas podem criar valor de convenincia para o consumidor, e valor promocional para o fabricante dos bens de consumo.(PADILHA e BOMTEMPO, 1999).

As empresas ao perceberem que as embalagens podem representar a diferena entre os produtos, investem fortemente no design como cores e formas, procurando criar uma identidade prpria para seus produtos, atravs das embalagens. (NARAYANAN, 1991)

No setor alimentcio, h uma demanda muito grande por embalagens prticas, com funes de facilidade de abertura e fechamento, e com capacidade de permitir a preparao do produto na prpria embalagem, por exemplo, por cozimento ou por aquecimento em forno de microondas. Estes conceitos demandam designs de embalagens muito particulares e especficos para cada aplicao, que tambm necessitam de materiais com caractersticas especficas, como de resistncia ao calor e propriedades mecnicas apropriadas (LANGE e WYSER, 2003).

Para obteno dos produtos petroqumicos bsicos, a cadeia produtiva de produtos plsticos tem incio na utilizao das matrias primas nafta ou gs natural. Os produtos petroqumicos bsicos, provenientes da primeira gerao, so transferidos para as empresas da segunda gerao, as quais iro transform-los em resinas plsticas. Estas resinas so transformadas em plsticos, em geral, atravs de processos de extruso, injeo, sopro, e outros, resultando numa grande diversidade de produtos, que atendem aos mais diversos setores da economia (PADILHA e BOMTEMPO, 1999).

Fluncia

A fluncia, conhecida na literatura por sua terminologia inglesa (creep), consiste de um ensaio onde uma tenso de intensidade constante aplicada ao material e a deformao resultante registrada em funo do tempo.(GUNASEKARAN & AK, 2003). Conforme o tempo avana, a deformao plstica (tenso) pode exceder a limitao estrutural e ocorre a ruptura.

Figura 1.2.2.1: Frmula para fluncia (STEFFE, 1996)

Para Tabilo-Munizaga (2005), o ensaio de fluncia pode ser usado para comparar ou prever o comportamento do material. Ao realizar uma srie de ensaios de fluncia em diferentes nveis de tenso, e plotando um grfico de viscosidade x tenso, o campo de tenso aparente representado pelo ponto de mudana abrupta da viscosidade.

Figura 1.2.2.2: O campo de equilbrio da tenso pelo ensaio de fluncia em diversos alimentos (Tabilo-Munizaga, 2005)

A fluncia em termoplsticos um fenmeno que depende tanto das propriedades do material (molecular orientao, cristalinidade) quanto de parmetros externos (tenso, temperatura e umidade). Uma anlise de fluncia essencial se os compsitos termoplsticos da fibra polipropileno precisam ter aplicaes de carga de longo prazo. (HOUSHYAR, 2005)

Materiais e mtodos

Com o auxlio de um micrmetro, mediu-se a espessura da embalagem de estudo, assim como, com uma rgua mediu-se o comprimento til da tira que foi alocada entre as garras do dispositivo de trao.

Fazendo-se uso de um texturmetroTA XT2i, como dispositivo de trao, aplicou-se uma fora constante de 10N por 5 minutos de modo a se obter como resultado a plotagem do grfico Fora x Deformao, possibilitando , a posteriori, aferies a respeito da embalagem de estudo.

Resultados e discusso

Com os valores obtidos do deslocamento do dispositivo de trao e a medio do tempo (de 0 a 300s) aps a realizao do experimento, construiram-se os grficos abaixo, para os dois tipos de embalagem (BB 2800 e BB 494) em ambas as direes (Pr e Contra).

Grfico 1. Deslocamento por tempo para embalagem BB2800

Grfico 2. Deslocamento por tempo para embalagem BB494

Para obteno dos grficos Deformao x Tempo, foi realizado o clculo atravs da seguinte frmula, no qual divide-se o deslocamento pela espessura :

E foram plotados os grficos 3 e 4.

Grfico 3. Deformao por tempo para embalagem BB2800

Grfico 4. Deformao por tempo para embalagem BB494

Ao analisar o comportamento do material, pode-se concluir que ele apresenta comportamento de um slido visco-elstico, no qual h uma continuidade do aumento da deformao, enquanto a taxa de variao de deformao decresce com o tempo. Esse tipo de caracterstica ocorre no modelo reolgico de Kelvin, no qual a tenso constante e h um aumento na deformao, que registrada em funo do tempo.

Ao fazer uma anlise de ambas as embalagens nas diferentes orientaes, foi possvel visualizar maiores valores de deslocamento e deformao na orientao PRO (sentido das nervuras da embalagem) em relao orientao CONTRA (sentido oposto s nervuras da embalagem) ao longo do tempo.

E especificamente para a embalagem BB 2800, observou-se uma diferena significativa no comportamento das orientaes PRO e CONTRA. J a embalagem BB 494, apresenta maior deslocamento e deformao na orientao PRO, porm so diferenas muito ligeiras.

A embalagem com maior fluncia a BB 494 com orientao a favor de suas nervuras. Isso significa que h maior deformao com o tempo, portanto, um material mais suscetvel a danos. Visto que nosso material uma embalagem de alimento, isso se torna um fator negativo, pois podem ocorrer danos nos alimentos, se a embalagem no estiver de acordo com a legislao, segura e apresentando uma boa resistncia contra impactos e foras externas.

A embalagem mais eficiente, isto , com menor fluncia, a embalagem BB 2800 com orientao contra suas nervuras.

A avaliao adequada e um controle de qualidade eficiente das embalagens na indstria alimentcia se tornam extremamente importantes, pois apesar da embalagem apresentar baixa deformao ao ser aplicado nela uma fora, os alimentos, que estaro dentro dela podem sofrer danos e se deterioraram, dependendo da intensidade da fora.

Concluso

Conclui-se que as embalagens BB494 E BB2800 possuem propriedades viscoelsticas, como foi possvel observar atravs dos grficos e fez-se uma observao final de que o material mais resistente fluncia foi o BB 2800 na orientao contra as nervuras.

Referncias

CABRAL, Antonio Carlos Dantas et al. Apostila de embalagem para alimentos. Campinas, 1984. 335 p.

DOZDROV, A.D. Finite eleasticity and viscoeleasticity: a course in the nonlinear mechanics of solids. Massachusettes, Word scientific publishing Co. Pte.Ltd, 1996, 150p.

HOUSHYAR, S., SHANKS, R.A., Hodzic, A.: "Tensile creep behaviour of polypropylene fibre reinforced polypropylene composites", Polym Test., Vol. 24, n 2 (2005), pp. 257-264.

NARAYANAN, P. V. Packing advertising marketing. Packing India. p.13 -7, 1991

PADILHA, G.M. A; BOMTEMPO, J.V; A Insero dos Transformadores de Plsticos na Cadeia Produtiva de Produtos Plsticos, Polmeros v.9 n.4 So Carlos, 1999

SANTOS, J.P.L. Anlise de modelos reolgicos viscoelsticos atravs de formulaes mistas em elementos finitos. Rio de Janeiro, 2008. 135p. Dissertao (Mestre em Cincias em Engenharia Civil) Coordenao dos Programas de Ps-Graduao de Engenharia Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. 2008.

Ensaio 2 Determinao da tenso e da energia de cisalhamento de embutidos

Objetivo

Medir e comparar as foras de cisalhamento para dois tipos de embutidos: salsicha e presunto.

Fundamentao terica e conceitos

A textura e a maciez so termos relacionados percepo sensorial e esto ligados impresso subjetiva. Os estmulos envolvidos na percepo da textura so predominantemente mecnicos, podendo ento, empregar anlises objetivas da textura fazendo uso de equipamentos capazes de avaliar diversos parmetros reolgicos. Essas anlises fornecem grficos de fora em razo do tempo ou distncia, conhecido como perfis de textura ou curvas de deformao (R