1. RI UFLA
  2. Programas de Pós-Graduação - Teses e Dissertações
  3. Engenharia Agrícola - Doutorado (Teses)
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/42946
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorVelloso, Nara Silveira-
dc.date.accessioned2020-09-09T11:35:12Z-
dc.date.available2020-09-09T11:35:12Z-
dc.date.issued2020-09-09-
dc.date.submitted2020-07-20-
dc.identifier.citationVELLOSO, N. S. Determination of physical properties and simulation of dynamic behavior of coffee plants. 2020. 77 p. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/42946-
dc.description.abstractThe objective of this work was to study the dynamic behavior of coffee plants, in order to analyze their behavior during harvesting process, from numerical simulations, using a previously developed model. To support the simulations, the physical and mechanical properties (elasticity modulus, Poisson's ratio and specific mass) of specimens from the trunks and branches of coffee plants were determined in the laboratory, using tensile and compression tests in an universal testing machine. Such characteristics served as a basis to extract the natural frequencies and the modes of vibration (modal properties) from numerical simulations, which were performed using the deterministic Finite Element Method. To validate the model used, laboratory tests of free vibration using samples of whole plants were performed and the values found in the laboratory tests were compared statistically with the results found in the numerical simulations. The methodologies used in all stages of the research allowed evaluating the dynamic behavior of coffee plants when subjected to mechanical vibrations, which can assist in the development and adjustment in the use of mechanisms that perform mechanized harvesting in coffee plantations. The results obtained indicate values of elasticity modulus, for the trunk, of 1,090.94 MPa in the longitudinal direction and 108.60 MPa in the transversal direction; elasticity modulus of the branches, performed from tensile tests in the longitudinal direction, of 507.72 MPa. Poisson's ratio values, determined by direct measurements, were 0.25 for the trunk and 0.09 for the branches. Specific mass values found were 1070.05 kg.m-3 for the trunk and 1036.33 kg.m-3 for the branches. Frequency values found in the laboratory tests were concentrated in the range between 10 Hz and 30 Hz. This work took into account real aspects of coffee plants, such as their anisotropy and the use of a model built from reverse engineering, which represents an advance in research that simulates the dynamic behavior of coffee plants during the harvesting process.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavraspt_BR
dc.rightsrestrictAccesspt_BR
dc.subjectMechanized harvestingpt_BR
dc.subjectCoffee croppt_BR
dc.subjectMechanical vibrationspt_BR
dc.subjectModal parameterspt_BR
dc.subjectColheita mecanizadapt_BR
dc.subjectCafeiculturapt_BR
dc.subjectVibrações mecânicaspt_BR
dc.subjectParâmetros modaispt_BR
dc.titleDetermination of physical properties and simulation of dynamic behavior of coffee plantspt_BR
dc.title.alternativeDeterminação das propriedades físicas e simulação do comportamento dinâmicos de plantas de cafépt_BR
dc.typetesept_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Agrícolapt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.countrybrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Magalhães, Ricardo Rodrigues-
dc.contributor.advisor-co1Santos, Fábio Lúcio-
dc.contributor.referee1Magalhães, Domingos Sárvio-
dc.contributor.referee2Silveira, Henrique Leandro-
dc.contributor.referee3Andrade, Ednilton Tavares de-
dc.contributor.referee4Santos, Fábio Lúcio-
dc.description.resumoO objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento dinâmico do cafeeiro, para analisar seu comportamento durante a colheita, a partir de simulações numéricas, utilizando um modelo previamente desenvolvido. Para dar suporte às simulações, as propriedades físicas e mecânicas (módulo de elasticidade, coeficiente de Poisson e massa específica) de corpos de provas provenientes dos troncos e ramos de cafeeiros foram determinadas em laboratório, a partir de ensaios de tração e compressão em máquina de ensaios universal. Tais características serviram de base para extrair as frequências naturais e os modos de vibração (propriedades modais) de simulações numéricas, que foram realizadas utilizando o Método de Elementos Finitos determinístico. Para validação do modelo utilizado, testes laboratoriais de vibração livre, utilizando amostras de plantas inteiras foram realizados e os valores encontrados nos ensaios laboratoriais foram comparados estatisticamente com os resultados encontrados nas simulações numéricas. As metodologias utilizadas em todas as etapas da pesquisa permitiram avaliar o comportamento dinâmico do cafeeiro quando submetido a vibrações mecânicas, o que pode auxiliar no desenvolvimento e ajuste no uso de mecanismos que realizam a colheita mecanizada em lavouras cafeeiras. Os resultados obtidos indicam valores de módulo de elasticidade, para o tronco, de 1.090,94 MPa no sentido longitudinal e 108,60 MPa no sentido transversal; módulo de elasticidade dos galhos, realizado a partir de ensaios de tração no sentido longitudinal, de 507,72 MPa. Valores do coeficiente de Poisson, determinada por medidas diretas, foram de 0,25 para o tronco e 0,09 para os ramos. Valores de massa específica encontrados foram de 1070.05 kg.m-3 para o tronco e 1036.33 kg.m-3 para os ramos. Por fim, valores de frequências encontradas nos testes de laboratório foram concentrados no intervalo entre 10 Hz e 30 Hz. Este trabalho levou em consideração aspectos reais das plantas de café, como sua anisotropia e a utilização de um modelo construído a partir de engenharia reversa, o que representa um avanço nas pesquisas que simulam o comportamento dinâmico de cafeeiros durante o processo de colheita.pt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Engenhariapt_BR
dc.subject.cnpqEngenharia Agrícolapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4575350021079125pt_BR
Aparece nas coleções:Engenharia Agrícola - Doutorado (Teses)

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
TESE_Determination of physical properties and simulation of dynamic behavior of coffee plants.pdf2,01 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir
Mostrar registro simples do item Recomendar este item Visualizar estatísticas


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.