| dc.creator | Silva, Maurício de Oliveira | |
| dc.date.accessioned | 2022-05-04T11:50:17Z | |
| dc.date.available | 2022-05-05 | |
| dc.date.available | 2022-05-04T11:50:17Z | |
| dc.date.issued | 2020-08-21 | |
| dc.identifier.citation | SILVA, M.S. Estudo das Propriedades mecânicas da fibra rami para aplicações de amarração e ancoragem. 2020. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia dos Materiais – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2020. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8354 | |
| dc.description.abstract | With the worldwide trend of replacing synthetic materials from non-renewable sources, with more environmentally friendly materials, the use of natural fibers, especially ramie, has become a possible viable option. Ramie fiber is a renewable, low-cost material with ultraviolet light blocking properties. The present experimental work aimed to analyze the mechanical behavior of the natural fiber ramie, when submitted to dynamic and static stresses, due to the use in the manufacturing of ropes for the mooring of offshore platforms. In order to generate knowledge about the behavior of these fibers, the following tests were carried out: chemical characterization, linear density (ABNT NBR 8427:2015), tension test (ASTM D885:2014), creep without rupture (15, 30 and 45% YBL with dead weight), creep with rupture (70, 80 and 90% YBL), fatigue (10% to 50%, 10% to 60%, 10% to 70%, 10% to 80%, 10% to 90% YBL), impact (dead weight at 300 mm height), quasi-static and dynamic stiffness (ABNT NBR ISO 18692:2013), hydrolysis (80ºC for 7, 14, 21 and 28 days) and Yarn-on-Yarn abrasion (Standard CI 1503- 99). The natural ramie fiber showed interesting chemical characteristics for offshore mooring applications, as it showed a low moisture content, which represents a good resistance to degradation due to microorganisms. Ramie fiber also showed lower percentage of impurities compared to other natural fibers. The dynamic behavior evaluated by creep and fatigue tests showed that the fiber has a
good mechanical performance, compared to polyester for low percentages of the breaking load. But with the increase of the loads applied, rami showed way superior results than all the other fibers in which it was compared in this work with the exception of the Polyester fiber for 90% YBL. Still in this load level, in comparison with HMPESK75, the rami fiber had a 26,7 times better performance. Ramie showed superior results also for the quasi-static stiffness tests when compared to the HMPE and PET
fibers researched, which can reach up to 102,1% more stiffness than the HMPE 3. As for dynamic stiffness, the ramie fiber also showed a higher stiffness than all the other fibers. These results indicate that if the fiber would be used in mooring ropes, it would provide a greater stability of the rig. When the fiber was submitted to hydrolysis tests, ramie showed a significant increase on its tension results, reaching up to 20% higher after 21 days of sea water immersion, at 80ºC. For the yarn-on-yarn abrasion tests, the ramie fiber showed results close to the polyamide fiber. With the proposed study, it
was concluded that ramie fiber has the potential to be applied as a mooring rope for short periods of time of high stresses, it also can be used as rope covers, but its use still requires further studies in order to fill a gap in understanding the behavior of the fiber as a part of a rope. | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | Sem bolsa | pt_BR |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
| dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
| dc.subject | Ciência e engenharia de materiais | pt_BR |
| dc.subject | Fibra rami | pt_BR |
| dc.subject | Abrasão yarn-on-yarn | pt_BR |
| dc.subject | Ramie fiber | pt_BR |
| dc.subject | Yarn-on-yarn | pt_BR |
| dc.title | Estudo das propriedades mecânicas da fibra rami para aplicações de amarração e ancoragem | pt_BR |
| dc.title.alternative | Study of the mechanical properties of ramie fiber for mooring and anchoring applications | pt_BR |
| dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/3696072313957151 | pt_BR |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/1390205328932584 | pt_BR |
| dc.description.resumo | Com a tendência mundial de substituir os materiais sintéticos, provenientes de fontes não renováveis, por materiais mais ecologicamente corretos, a utilização de fibras naturais especialmente o rami se tornou uma opção possivelmente viável. A fibra de rami é um material renovável, de baixo custo, com propriedades bloqueadoras de luz ultravioleta. O presente trabalho experimental teve o objetivo de analisar o comportamento mecânico da fibra natural de rami, quando em solicitações dinâmicas
e estáticas, a ser usada na fabricação de cabos para ancoragem de plataformas offshore. Afim de gerar conhecimento a respeito do comportamento destas fibras, foram realizados os seguintes ensaios: caracterização química, título (ABNT NBR 8427:2015), tração (ASTM D885,2014), fluência sem ruptura (15, 30 e 45% YBL com peso morto), fluência com ruptura (70, 80 e 90% YBL), fadiga (10% a 50%, 10% a 60%, 10% a 70%, 10% a 80%, 10% a 90% YBL), impacto (peso morto a 300 mm de altura), rigidez quase estática e dinâmica (ABNT NBR ISO 18692:2013), hidrólise (80ºC por 7, 14, 21 e 28 dias) e abrasão Yarn-on-Yarn (Norma CI 1503-99). A fibra natural de rami apresentou características químicas interessantes para a aplicação em cabos de ancoragem offshore, pois mostrou um baixo teor de umidade o que representa uma boa resistência à degradação devido a microrganismos. A fibra de
rami também apresentou menores porcentagens de impurezas comparada a outras fibras naturais. O comportamento dinâmico avaliado por ensaios de fluência e fadiga mostraram que a fibra tem um bom desempenho mecânico, comparável ao poliéster para baixas porcentagens de cargas de ruptura. Já em cargas elevadas, o rami apresentou resultados bem superiores a todas as outras fibras o qual foi comparado no trabalho com exceção a fibra de Poliéster para 90% YBL. Ainda neste nível de
carga, em comparação com o HMPE-SK75, a fibra de rami teve um desempenho 26,7 vezes melhor. O rami apresentou resultados superiores também para a rigidez quase estática quando comparada com as fibras de HMPE e PET pesquisadas, podendo chegar até a 102,1% mais rígida que o HMPE 3. Já em relação a rigidez dinâmica, a fibra de rami também se mostrou mais rígida do que todas outras fibras. Esses resultados indicam que se a fibra fosse utilizada em cabos de ancoragem, proporcionaria uma maior estabilidade da embarcação. Quando submetido a ensaios de hidrólise, o rami apresentou uma melhora significativa de seus resultados à tração, chegando a ser 20% maiores após 21 dias de imersão em água do mar, a 80ºC. Já para os ensaios de abrasão yarn-on-yarn, a fibra de rami apresentou resultados próximos a fibra de poliamida. Com o estudo proposto conclui-se que a fibra de rami tem potencial para aplicação em cabos de ancoragem em períodos curtos de solicitações elevadas, também pode ser utilizada como capas desses cabos, mas sua utilização ainda exige mais estudos a fim de cobrir uma lacuna de compreensão do comportamento da fibra como parte de um cabo. | pt_BR |
| dc.publisher.department | Centro de Desenvolvimento Tecnológico | pt_BR |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | Osório, Alice Gonçalves | |