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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.3.2011.tde-06052011-130918
Document
Author
Full name
Demetrio Jackson dos Santos
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2011
Supervisor
Committee
Batalha, Gilmar Ferreira (President)
Delijaicov, Sergio
Pereira, Marcos Venicius Soares
Robert, Maria Helena
Wiebeck, Hélio
Title in Portuguese
Caracterização da relaxação por compressão de borracha acrílica irradiada.
Keywords in Portuguese
ACM
Borracha acrílica
Planejamento fatorial
Radiação EB
Relaxação por tensão de compressão
Abstract in Portuguese
Este trabalho tem como objetivo investigar a redução da relaxação por compressão de borracha acrílica modificada (ACM) irradiada por feixe de elétrons, através da caracterização de seu comportamento mecânico e de sua estrutura molecular. O material, nas condições original e irradiado, foi inicialmente submetido a ensaios uniaxiais de tração e espectroscopia por infravermelho com o objetivo de verificar a influência da irradiação EB em seu comportamento, eliminando a possibilidade de degradação do material, permitindo a continuidade dos estudos. Definidas as doses, novos corpos de prova foram irradiados e submetidos a ensaios uniaxiais, equibiaxiais de tensão e cisalhamento puro, gerando resultados que foram aplicados na simulação pelo método de elementos finitos, utilizando o modelo de comportamento elástico não-linear de Ogden, para predizer o comportamento do material em condições de compressão. Confirmado o aumento da tensão por compressão para mesmas deformações, com o aumento da dose de radiação, análises termogravimétricas e dinâmicas mecânicas foram realizadas para possibilitar o entendimento do fenômeno. Na fase final do trabalho ensaios de relaxação por compressão foram realizados, em diferentes níveis de deformação e temperatura, apresentando a redução da relaxação por compressão gerada pela radiação EB e quantificando tal influência combinada com outros fatores, através da aplicação dos resultados no método de Planejamento Fatorial 2k.
Title in English
Compression relaxation characterization of irradiated acrylic rubber.
Keywords in English
ACM
Acrylic rubber
Compression stress relaxation
EB radiation
Factorial design
Abstract in English
The aim of this work is to investigate the compression stress relaxation (CSR) decrease of modified acrylic rubber, irradiated by electron beam, through its mechanical behavior and molecular structure characterization. Uniaxial tensile test and infrared spectroscopy were carried out, on original and irradiated material conditions, to verify the influence of EB irradiation on ACM, and to eliminate the possibility of degradation caused by EB radiation. After to define the radiation doses, new ACM specimens were irradiated. Uniaxial, equibiaxial and planar shear tests generated experimental data, which were applied to simulate the non linear elastic behavior of the material, through finite elements method, using the Ogden Model. Confirmed the compression stress increase at same deformation level, caused by increasing of radiation dose, thermogravimetric and dynamic mechanical analysis were carried out in order to make possible to understand the behavior changes. In the final part of this work, compression stress relaxation experiments were carried out, at two deformation and temperature levels, with the purpose to validate the compression stress relaxation decrease caused by EB radiation, and to quantify such influence combined with other factors. The CSR decrease combined with other influence variables were studied through use of factorial design.
 
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Publishing Date
2011-05-19
 
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