Título: DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES MODAIS DO SISTEMA FRUTO-RÁQUILA DA MACAÚBA POR MEIO DO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS ESTOCÁSTICO

Título alternativo: DETERMINATION OF MODAL PROPERTIES OF THE MACAÚBA FRUIT-RACHILLA SYSTEM BY STOCHASTIC FINITE ELEMENT METHOD

Autoria de: Deisenara de Siqueira Marques

Orientação de: Fabio Lucio Santos

Presidente da banca: Fábio Lúcio Santos

Primeiro membro da banca: Francisco Scinocca

Segundo membro da banca: Dimas Jose Rua Orozco

Palavras-chaves: Macaúba, Método dos Elementos Finitos, Vibrações mecânica, Análise Modal, Monte Carlo

Data da defesa: 12/11/2021

Semestre letivo da defesa: 2021-1

Data da versão final: 24/11/2021

Data da publicação: 24/11/2021

Referência: Marques, D. d. S. DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES MODAIS DO SISTEMA FRUTO-RÁQUILA DA MACAÚBA POR MEIO DO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS ESTOCÁSTICO. 2021. 37 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.

Resumo: A macaúba apresenta propriedades como rusticidade, significativa adaptabilidade em diferentes regiões e elevada produtividade de óleo, o que faz com que ela se destaque como cultura promissora à extração de matéria prima para a produção de biodiesel. Entretanto, a colheita tem sido realizada de forma rudimentar em termos das ferramentas empregadas na sua colheita. Logo, com os resultados desse estudo pretende-se estabelecer um referencial teórico sobre o comportamento dinâmico dos frutos e cachos de macaúba durante o processo de colheita mecanizada por vibrações mecânicas. Para a realização das simulações foi desenvolvido um programa em linguagem Fortran 90. Para a discretização do sistema foram elaborados os modelos tridimensionais, a partir de um programa CAD 3D, e em seguida aplicado o método dos elementos finitos estocásticos. Para a formação dos campos estocásticos, foram gerados números aleatórios para as variáveis modo de elasticidade e massa específica adotando-se o método de Monte Carlo. Para a obtenção das propriedades modais do sistema, adotou-se a formulação e solução de problemas de autovalores (frequências naturais) e autovetores (modo de vibração). No desenvolver deste trabalho foram analisados 4 acessos de diferentes regiões, considerando o estádio de maturação maduro e imaturo. Foram executadas 2500 simulações para cada acesso e para cada estágio de maturação, as quais resultaram em uma faixa de 2500 frequências cada, com seus respectivos desvios padrão. A partir desse processo, foram extraídas as 6 primeiras frequências naturais e seus respectivos modos de vibração.As frequências naturais associadas ao 5º modo de vibração (modo pendular), considerando os 4 acessos, se encontraram em um intervalo entre 10,67 Hz a 26,84 Hz considerando o estádio imaturo, e 8,58 Hz a 29,29 Hz para o estádio maduro.

Abstract: Macauba has properties such as rusticity, significant adaptability in different regions and high oil productivity, which makes it stand out as a promising crop for the extraction of raw materials for the production of biodiesel. However, the harvesting has been carried out in a rudimentary way in terms of the tools used in its harvest. Therefore, with the results of this study it is intended to establish a theoretical framework on the dynamic behavior of the fruits and clusters of macauba during the mechanized harvesting process by mechanical vibrations. To carry out the simulations, a Fortran 90 language program was developed. For the discretization of the system, three-dimensional models were created, using a 3D CAD program, and then the stochastic finite element method was applied. For the stochastic fields, random numbers were generated for the variables mode of elasticity and specific mass using the Monte Carlo method. To obtain the systems modal properties, the formulation and solution of eigenvalues ????????(natural frequencies) and eigenvectors (vibration mode) was adopted. In the development of this work, 4 sites from different regions were analyzed, considering the stage of mature and immature maturation. For this work, 2500 simulations were performed for each access and for each maturation stage, which resulted in a range of 2500 frequencies each, with their respective standard deviations. From this process, the first 6 natural frequencies and their respective mode shapes were extracted. The natural frequencies associated with the 5th mode of vibration, considering the 4 accesses, were found in an interval between 10.67 Hz to 26.84 Hz considering the immature stage, and 8.58 Hz to 29.29 Hz for the mature stage.

URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_mecanica/20211201521186

URI alternaviva: repositorio.ufla.br/handle/1/54020

Curso: G032 - ENGENHARIA MECÂNICA (BACHARELADO)

Nome da editora: Universidade Federal de Lavras

Sigla da editora: UFLA

País da editora: Brasil

Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso

Nome da língua do conteúdo: Português

Código da língua do conteúdo: por

Licença de acesso: Acesso aberto

Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras

URI da licença: repositorio.ufla.br

Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br

Detentores dos direitos autorais: Deisenara de Siqueira Marques e Universidade Federal de Lavras

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