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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33714| Título: | Seleção de fibras naturais como reforço para compósitos da carenagem de um veículo de eficiência energética |
| Título(s) alternativo(s): | Selection of natural fibers as reinforcement for fairing composites of an energy efficient vehicle |
| Autor(es): | Souza, Lucas Ramone Borges Lopis |
| Orientador(es): | Setti, Dalmarino |
| Palavras-chave: | Automóveis - Aerodinâmica Energia - Consumo Fibras vegetais Automobiles - Aerodinamics Energy consumption Plant fibers |
| Data do documento: | 1-Dez-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | SOUZA, Lucas Ramone Borges Lopis. Seleção de fibras naturais como reforço para compósitos da carenagem de um veículo de eficiência energética. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2023. |
| Resumo: | O presente trabalho tem como objetivo desenvolver a seleção de fibras naturais como reforço para compósitos da carenagem de um veículo de eficiência energética, por meio de dois métodos aplicados a seleção de materiais, o método de multicritério TOPSIS e o método de comparação com a fibra original. Utilizando o método padrão de seleção de materiais, foram restringidas as variáveis do material compósito, direcionando o estudo à seleção de fibras de reforço e limitando a análise às fibras de origem vegetal. Em seguida foram definidos os critérios de seleção (i) massa específica; (ii) módulo elástico; (iii) resistência à tração; (iv) preço; e as necessidades de maximização ou minimização relacionadas aos critérios selecionados. A definição dos pesos de cada critério se deu por meio do uso do método 2-tuple, onde três membros experientes da equipe Pato a Jato avaliaram a importância de cada critério por meio de variáveis linguísticas. Foram selecionadas dez fibras naturais alternativas à fibra de vidro que é atualmente utilizada na fabricação do projeto, onde por meio dos métodos de classificação de TOPSIS e comparação à fibra original, foi obtida uma matriz que representa a ordenação de classificação das fibras alternativas, para cada um dos métodos de classificação. Ao final, pelo método de TOPSIS a fibra de bambu foi a que apresentou o melhor desempenho demonstrando um coeficiente de similaridade com a solução ideal de 0.777 e pelo método de comparação com a fibra original, a fibra de juta estava no topo da classificação com o coeficiente de similaridade com a fibra original de 0.318. Para aplicações leves, em que o material não está sujeito à esforços mecânicos significativos, a utilização das fibras de bambu e juta representam uma opção sustentável em relação à fibra de vidro utilizada atualmente. Análises semelhantes poderiam ser aplicadas ao modelo proposto para outros contextos que envolvam seleção de fibras naturais. |
| Abstract: | This work aims to develop the selection of natural fibers as reinforcement for composites in the fairing of an energy-efficient vehicle, using two methods applied to material selection: the TOPSIS multi-criteria method and the original fiber comparison method. The variables of the composite material were restricted, directing the study to the selection of reinforcing fibers and limiting the analysis to fibers of plant origin. The selection criteria were then defined: (i) specific mass, (ii) elastic modulus, (iii) tensile strength, (iv) price, and the maximization or minimization needs related to the selected criteria. The weights for each criterion were defined using the 2-tuple method, with three experienced members of the Pato a Jato team evaluating the importance of each criterion using linguistic variables. Ten natural fibers were selected as alternatives to the glass fiber currently used in the manufacture of the project. Using the TOPSIS classification methods and a comparison with the original fiber, a matrix was obtained representing the ranking of the alternative fibers for each classification method. In the end, using the TOPSIS method, the bamboo fiber was the best performer, showing a similarity coefficient with the ideal solution of 0.777, and using the comparison method with the original fiber, the jute fiber was at the top of the ranking with a similarity coefficient with the original fiber of 0.318. For light applications, where the material is not subject to significant mechanical stress, bamboo and jute fibers represent a sustainable option compared to the glass fiber currently used. Similar analyses could be applied to the proposed model for other contexts involving the selection of natural fibers. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33714 |
| Aparece nas coleções: | PB - Engenharia Mecânica |
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