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Modelagem da planta de café por elementos finitos para estudos de colheita por vibração
(Universidade Federal de Viçosa, 2001) Filgueiras, William Heringer; Queiroz, Daniel Marçal de; Universidade Federal de Viçosa
Com o objetivo de fornecer dados para o desenvolvimento de sistemas de colheita mecânica, determinaram-se, na primeira parte do trabalho, as propriedades mecânicas da parte lenhosa (tronco e galhos) do cafeeiro no período do ano correspondente à fase de colheita. Foram determinados o módulo de elasticidade à compressão e à flexão e o módulo de rigidez à torção. Com base nos resultados obtidos nos testes realizados, pôde-se concluir que o módulo de elasticidade à compressão variou, para a faixa de diâmetros entre 10,7 mm e 71,5 mm, de 1,392 GPa a 2,347 GPa, respectivamente. O módulo de elasticidade à flexão variou, para a faixa de diâmetros entre 5,4 mm e 41,7 mm, de 3,562 Gpa a 1,795 GPa, respectivamente. O módulo de rigidez à torção variou, para a faixa de diâmetros entre 5,3 mm e 71,50 mm, de 0,504 GPa a 0,249 GPa, respectivamente. A segunda parte do trabalho consistiu na determinação das características geométricas da planta de café, as quais, juntamente com as propriedades mecânicas da planta, foram utilizadas para simulação do comportamento dinâmico do cafeeiro. O modelo foi desenvolvido utilizando o programa computacional de elementos finitos ANSYS, versão 5.4. As freqüências naturais da planta de café variaram de 0.80 a 222.07, do primeiro ao vigésimo quinto modo de vibração, respectivamente. Posteriormente foi realizada uma análise de sensibilidade do modelo para as variáveis. Verificou-se que variações de até 10% no módulo de rigidez à torção não alteraram significativamente os resultados da freqüência natural. Essas mesmas variações, aplicadas ao diâmetro do tronco e dos galhos, corresponderam à maior variação nas freqüências naturais para os 12 primeiros modos de vibração. Desenvolveu-se também um modelo para estudar a freqüência natural de um galho com e sem frutos. Observou-se que as freqüências naturais para o galho sem frutos é maior do que para o galho com 100% dos frutos. Esse aumento variou de três vezes maior para o primeiro modo de vibração até duas vezes maior para o décimo segundo modo de vibração. Analisando-se os modos de vibração para o galho com 100% dos frutos e para o galho sem frutos, pode-se verificar que a forma pela qual os galhos irão vibrar nas três primeiras freqüências naturais é a mesma. Desenvolveu-se também um modelo para estudar o comportamento do sistema talo-fruto. O modelo desenvolvido usando o programa ANSYS para o sistema talo-fruto de café apresentou resultado próximo da solução analítica.
Modelagem da planta de café por elementos finitos para estudos de colheita por vibração
(2000) Filgueiras, William Heringer; Queiroz, Daniel Marçal de; Dias, Gutemberg Pereira; Lucia, Ricardo Marius Della; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Com o objetivo de fornecer dados para o desenvolvimento de sistemas de colheita mecânica, esse trabalho consistiu na determinação das características geométricas da planta de café, as quais, juntamente com as propriedades mecânicas da planta, foram utilizadas para simulação do comportamento dinâmico do cafeeiro. O modelo foi desenvolvido utilizando o programa computacional de elementos finitos ANSYS, versão 5.4. As freqüências naturais da planta de café variaram de 0,80 a 222,07 Hz, do primeiro ao vigésimo quinto modo de vibração, respectivamente. Desenvolveu-se também um modelo para estudar a freqüência natural de um galho com e sem frutos. Observou-se que as freqüências naturais para o galho sem frutos é maior do que para o galho com 100% dos frutos. Esse aumento variou de três vezes maior para o primeiro modo de vibração até duas vezes maior para o décimo segundo modo de vibração. Analisando-se os modos de vibração para o galho com 100% dos frutos e para o galho sem frutos, pode-se verificar que a forma pela qual os galhos irão vibrar nas três primeiras freqüências naturais é a mesma. Desenvolveu-se também um modelo para estudar o comportamento do sistema talo-fruto. O modelo desenvolvido usando o programa ANSYS para o sistema talo-fruto de café apresentou resultado próximo da solução analítica.
Propriedades mecânicas da madeira do café
(2000) Filgueiras, William Heringer; Queiroz, Daniel Marçal de; Dias, Gutemberg Pereira; Lucia, Ricardo Marius Della; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Com o objetivo de fornecer dados para o desenvolvimento de sistemas de colheita mecânica, determinaram-se as propriedades mecânicas da parte lenhosa (tronco e galhos) do cafeeiro no período do ano correspondente à fase de colheita. Foram determinados o módulo de elasticidade à compressão e à flexão e o módulo de rigidez à torção. Com base nos resultados obtidos nos testes realizados, pôde-se concluir que o módulo de elasticidade à compressão variou, para a faixa de diâmetros entre 10,7 mm e 71,5 mm, de 1,392 GPa a 2,347 GPa, respectivamente. O módulo de elasticidade à flexão variou, para a faixa de diâmetros entre 5,4 mm e 41,7 mm, de 3,562 GPa a 1,795 GPa, respectivamente. O módulo de rigidez à torção variou, para a faixa de diâmetros entre 5,3 mm e 71,50 mm, de 0,504 GPa a 0,249 GPa, respectivamente.