Estudantes de Engenharia Mecânica da UFSM/Cachoeira apresentam trabalhos e conquistam prêmio em conferência nacional

Estudantes e pesquisadores do curso de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), campus Cachoeira do Sul, apresentaram quatro trabalhos na 8th  Brazilian Conference on Composite Materials (BCCM8), realizada de 16 a 19 de agosto, em Foz do Iguaçu (PR). O pôster do acadêmico Pedro Antônio Castro Regio dos Santos recebeu o Best Poster Award Undergraduate, prêmio concedido ao melhor pôster de estudante de graduação no evento. Os trabalhos foram desenvolvidos no Grupo de Mecânica de Materiais e Estruturas (GMEC), dedicado à pesquisa em materiais compósitos e liderado pelo professor Maikson Luiz Passaia Tonatto, que orientou o trabalho premiado.

Pesquisa com potencial de aplicação prática
O trabalho premiado comparou ensaios de laboratório com simulações de computador em placas de fibra de carbono, material que a indústria do petróleo estuda para substituir os dutos metálicos da exploração em alto-mar, por serem mais leves e não enferrujarem. As placas foram dobradas até romper, e o modelo computacional reproduziu a carga de ruptura, a rigidez e o modo como a peça falhou. Quando todas as camadas têm as fibras na mesma direção, a peça é mais rígida, mas rompe de forma repentina; quando as camadas são cruzadas em ângulo, ela se degrada aos poucos e dá sinais antes de falhar.

Os outros três trabalhos aplicam simulações do mesmo tipo aos tubos e reservatórios feitos desse material. Um deles mostrou que o tubo sob pressão externa não colapsa de uma vez: vai perdendo a forma redonda aos poucos, processo que o calor da operação acelera e a pressão do fluido por dentro retarda. Outro mapeia as combinações de tração, dobramento e torção que a tubulação suporta em serviço. O terceiro busca a melhor configuração de parede para reservatórios de gás sob alta pressão, como o hidrogênio, com apoio de redes neurais artificiais.

Trabalhos apresentados
O pôster premiado tem por título Numerical validation of a progressive damage model using four-point bending tests in carbon fiber/PEEK thermoplastic composite laminates. Os outros três trabalhos foram apresentados na modalidade oral:

– Finite element analysis of collapse pressure in thermoplastic composite pipes considering thermomechanical effects, do mestrando Eagro Henrique Brenner Müller, que o apresentou.
– Failure envelope prediction of thermoplastic composite pipes under combined axial, bending and torsional loading, em coautoria com Müller e Eduardo Silva dos Santos, apresentado pelo próprio Maikson Luiz Passaia Tonatto.
– Hybrid algorithm optimization of type IV composite pressure vessels assisted by artificial neural networks, apresentado pelo acadêmico Maximiliano Silveira de Souza, com Lucas Leal Agne e Sandro Campos Amico.

Sobre o evento
Realizada bienalmente desde 2012, a Brazilian Conference on Composite Materials é o principal encontro brasileiro da área. A oitava edição foi organizada pela Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) e reuniu universidades, institutos de pesquisa e empresas em quatro dias de programação.