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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Gandur, Marcelo Catanoce
Título: Comportamento Dinâmico Complexo em Despelamento de Fitas Adesivas
Ano: 2001
Orientador: Prof. Dr. Fernando Galembeck
Coorientador: Prof. Dr. Maurício Urban Kleinke
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Stick-slip, Caos, Viscoelasticidade
Resumo: Esta tese analisa características dinâmicas do despelamento de fitas adesivas a partir de seu rolo, particularmente o efeito denominado stick-slip. Algumas características típicas deste efeito são a oscilação da força de adesão e a emissão acústica geradas durante o despelamento, ambas estas indesejadas nas aplicações práticas. Os resultados apresentados neste trabalho auxiliam o estabelecimento de parâmetros de controle do efeito stick-slip nas fitas adesivas, o que é de interesse comercial. Em um primeiro conjunto de experimentos, mediu-se a força de despelamento de fitas adesivas em diferentes velocidades de despelamento. Em um segundo conjunto de experimentos, estudou-se a emissão acústica gerada pelo despelamento de fitas adesivas. A análise do espectro de potência obtido das séries temporais de emissão acústica revela a existência de duas regiões distintas de frequências: frequências baixas associadas ao efeito do deslocamento da fita e frequências altas associadas à ruptura de fibras do adesivo da fita (formadas em decorrência do estiramento da massa adesiva), durante o despelamento. A caracterização de distintos estágios de dinâmica de despelamento foi possível através do registro em vídeo de alguns ensaios. Pela análise das séries temporais com técnicas adequadas ao estudo de sistemas complexos (transformada de Fourier, expoentes de Lyapunov e dimensão de Grassberger-Procaccia), pode-se constatar que as oscilações provocadas pelo despelamento são de origem determinística. Estes resultados corroboram os apresentados por alguns trabalhos da literatura, os quais analisam séries temporais de corrente elétrica gerada durante o despelamento de fitas adesivas.
Abstract: This thesis analyzes dynamic features of the peeling of an adhesive tape from the roll, particularly the so-called stick-slip effect. Some typical characteristics of this effect are the oscillations in the adhesion force and the acoustic emission during the peeling, both undesired in practical applications. The results obtained from this work help establishing control parameters in order to avoid the stick-slip in adhesive tapes, which is of commercial interest. In a first set of experiments, the unwinding force of an adhesive tape at several constant peel velocities was measured. In a second set of experiments, the acoustic emission generated by unwinding at constant peel force was studied. Power spectra analysis of the acoustic emission time series reveals the existence of two frequency domains: lower frequencies are associated with the tape displacements and higher frequencies are related to the massive rupture of adhesive fibrils ( formed when the adhesive is stressed), during the peeling. Different dynamic peeling mechanisms were identified through the video recording of some experiments. Analysis of the force time series, using the Lyapunov exponent and Grassberger-Procaccia dimension, showed that the force oscillations were deterministic. The values ofthe Grassberger-Procaccia dimension for the two sets of experiments were similar. These results corroborate previously reported results from the literature, which were obtained using electrical current time series obtained while peeling an adhesive tape from a copper substrate.
Arquivo (Texto Completo): vtls000244105 (tamanho:5,67MB)

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