Analysis of the effects of region and direction on the mechanical strength of polyurethane foams in white goods refrigerators

Authors

  • João Paulo Soares Kaiser Federal University of Paraná (UFPR), Curitiba, Paraná, Brasil. https://orcid.org/0009-0000-7793-7721
  • João Morais da Silva Neto Federal University of Paraná (UFPR), Curitiba, Paraná, Brasil.
  • Harrison Lourenço Corrêa Federal University of Paraná (UFPR), Curitiba, Paraná, Brasil. https://orcid.org/0000-0001-5700-0579

DOI:

https://doi.org/10.14488/1676-1901.v23i1.4953

Keywords:

Polyurethane foam, Mechanical properties, Refrigeration industry

Abstract

This research focuses on investigating the mechanical properties of polyurethane foam, specifically in the context of the refrigeration industry. Tensile, compression, and flexural tests were conducted to gather comprehensive data on the foam's mechanical behavior under various loading conditions. Samples were collected from different regions within a specific cabinet model to analyze the effects of region and direction of the foam growth on the foam's mechanical properties. The results revealed that samples collected from the top of the cabinet exhibited superior performance compared to those obtained from the bottom. The foam demonstrated isotropic behavior under compression, while exhibiting anisotropic behavior under tensile and flexure. When aligned parallel to the foam growth, the foam displayed slightly higher maximum stress in the tensile and flexural tests. However, the compression test showed comparable strength in both directions. These findings contribute to a better understanding and utilization of PU foam in various industrial sectors, particularly in refrigeration. The data obtained from this research can support the optimization of project designs and facilitate the development of more efficient and economically viable solutions.

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Author Biographies

João Paulo Soares Kaiser, Federal University of Paraná (UFPR), Curitiba, Paraná, Brasil.

Possui graduação em Engenheira Mecânica pela Universidade Federado do Paraná (2017). Experiencia em desenvolvimento de produtos e engenharia de manufatura. Proficiente em desenvolvimento e gerenciamento de projetos.

João Morais da Silva Neto, Federal University of Paraná (UFPR), Curitiba, Paraná, Brasil.

Graduou-se em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Pará (1995), Mestrado em Engenharia Mecânica na Universidade Federal de Santa Catarina, na área de vibrações e acústica (1999) e Doutorado em Engenharia Mecânica (2004) na mesma universidade. Possui experiência em análise modal experimental, no controle passivo de vibrações pela inserção de materiais viscoelásticos e em caracterização dinâmica de materiais viscoelásticos. Com mais de dez anos de experiência em pesquisa e desenvolvimento do setor industrial, desenvolveu trabalhos na área de viscoelasticidade não-linear, mais especificamente em modelagem e caracterização de dados para modelos hiperelásticos, submetidos a grandes deformações. Trabalhou com modelagem de elementos finitos utilizando softwares comerciais tais como, ABAQUS e ANSYS. Tem objetivado nas suas investigações um melhor entendimento dos métodos de caracterização dinâmica de materiais viscoelásticos, na aplicação desses em controle de vibrações e ruído, na representação adequada por via de modelos do amortecimento material, em análise modal experimental, na obtenção dos parâmetros de modelos hiperelásticos, com vistas a simulação via método dos elementos finitos.

Harrison Lourenço Corrêa, Federal University of Paraná (UFPR), Curitiba, Paraná, Brasil.

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (2004), Mestrado em Química pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (2008) e Doutorado em Química pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (2015). Atualmente é Professor Associado da Universidade Federal do Paraná. Tem experiência na área de Engenharia Química, com ênfase em Materiais Poliméricos, atuando principalmente nos seguintes temas: Economia circular, reciclagem de polímeros e reologia de materiais. É membro da Sociedade Internacional para o Desenvolvimento e Sustentabilidade e revisor de importantes revistas internacionais na área de Sustentabilidade Ambiental e Materiais Poliméricos, atuando como parecerista para Springer Nature, Frontiers, SAGE Publishing, dentre outras. É coordenador do Laboratório de Estudos sobre Economia Circular e Sustentabilidade, LaCESS (Laboratory for Circular Economy and Sustainability Studies).

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Published

2023-09-21

How to Cite

Soares Kaiser, J. P., Silva Neto, J. M. da, & Corrêa, H. L. (2023). Analysis of the effects of region and direction on the mechanical strength of polyurethane foams in white goods refrigerators. Revista Produção Online, 23(1), 4953 . https://doi.org/10.14488/1676-1901.v23i1.4953

Issue

Vol. 23 No. 1 (2023): continuous flow

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