ESTUDO NUMÉRICO-EXPERIMENTAL DO EFEITO DA ABSORÇÃO DE ÁGUA SOBRE O COMPORTAMENTO VISCOELÁSTICO DO POLÍMERO POLIAMIDA 6 NO DOMÍNIO DO TEMPO E FREQUÊNCIA

Resumo

Polímeros vem ganhando cada vez mais espaço em aplicações estruturais tornando-se cada vez mais
essencial entender os efeitos sobre estes materiais de fatores ambientais, como temperatura, pressão e absorção de
água. Aplicações biomecânicas, como placas poliméricas e parafusos para implantes, estão sujeitas a condições
ambientais não padronizadas. Devido ao comportamento mecânico bastante complexo desses materiais, é
necessário o uso de modelos matemáticos apropriados, que capturem tais fatores ambientais, para sua simulação
numérica. Neste trabalho, polímeros termoplásticos sujeitos à absorção de água foram estudados e uma
caracterização numérico-experimental de seu comportamento viscoelástico é apresentada. O material foi
caracterizado experimentalmente através de análise dinâmico-mecânica para diferentes relações de absorção de
água. Por meio de um princípio de superposição análogo ao de “tempo-temperatura”, a função de translação
proposta pelo modelo Williams-Landel-Ferry foi usada para levar em consideração a absorção de água em modelos
viscoelásticos clássicos. Diferentes metodologias numéricas foram adotadas e seus resultados comparados para
avaliar o fenômeno de absorção de água. Com essa abordagem, foi possível representar o comportamento
mecânico do termoplástico com diferentes taxas de absorção de água.