Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282004000500004
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Predição do Comportamento Térmico de Tubos Compósitos Através de Redes Neurais

Prediction of Thermal Behavior of Composite Tubes Using Neural Networks

Contant, Sheila; Lona, Liliane M. F.; Calado, Verônica M. A.

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Resumo

Compósitos poliméricos (plásticos reforçados) são materiais formados a partir de um reforço (fase descontínua, normalmente uma fibra) e uma matriz polimérica. Esse tipo de material apresenta várias vantagens em relação aos materiais convencionais de engenharia. Entre os métodos de fabricação de compósitos poliméricos está o filament winding (filamento contínuo ou enrolamento filamentar), um processo empregado na fabricação de sólidos de revolução, como tubos e tanques. Neste trabalho, redes neurais artificiais, uma ferramenta computacional inspirada no funcionamento do cérebro humano, foram aplicadas ao processo de filament winding para predição do comportamento térmico de tubos compósitos durante a etapa de cura. Informações sobre o comportamento térmico das peças compósitas podem auxiliar na seleção do ciclo de cura, que é um dos desafios na obtenção de peças de qualidade e a um baixo custo. As redes neurais foram treinadas com dados obtidos através do modelo Lee-Springer. A metodologia foi validada com resultados experimentais da literatura.

Palavras-chave

Compósitos poliméricos, comportamento térmico, redes neurais, modelagem

Abstract

Polymeric composites or reinforced plastics are materials made with a polymer matrix and a reinforcement. These materials have many advantages when compared to conventional engineering materials. Among the manufacturing methods for composite parts from continuous fiber reinforcement is the filament winding, often used to fabricate closedsurface structures such as tubes and tanks. In this work artificial neural networks, a computational tool inspired in the human brain, were applied in the filament winding process to predict the thermal behavior of composite tubes during the curing step. Information about the thermal behavior of composite parts may help in the selection of the appropriate cure cycle, which is one of the challenges in obtaining quality parts at low cost. Networks were trained with data obtained with the Lee-Springer model. The methodology was validated with experimental results from the literature.

Keywords

Polymeric composites, thermal behavior, neural networks, modeling

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