Avaliação da resistência à flexão em estruturas de material compósito polimérico reforçado por fibras de carbono com consideração da falha progressiva

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Alípio Junior, Hélio José
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.udesc.br/handle/UDESC/18333
Resumo: Materiais compósitos estão cada vez mais presentes em diversas indústrias, sendo adotados em novos segmentos na busca por produtos mais leves e resistentes. No entanto, muitas vezes a sensibilidade desses materiais a diferentes carregamentos e condições ambientais não é devidamente considerada na seleção estrutural. Fatores como defeitos variados e variações de temperatura local podem comprometer a resistência desses materiais, afetando sua qualidade, durabilidade e integridade estrutural. Com base nessa necessidade, este estudo propõe o desenvolvimento e aplicação de um modelo computacional para avaliar a resistência residual em laminados de polímeros reforçados com fibra de carbono. O objetivo é simular o comportamento do dano progressivo observado durante testes de flexão de quatro pontos, considerando diferentes condições. Para isso, são conduzidas análises numéricas utilizando o método dos elementos finitos, empregando o software ABAQUS® em conjunto com uma sub-rotina (UMAT - User Material Subroutine). Os experimentos foram realizados em amostras retangulares de material compósito, envolvendo duas sequências de empilhamento e duas espessuras diferentes, além de placas contendo concentradores de tensão, como furos, para avaliar a influência desses fatores na resposta à flexão. Os resultados numéricos foram comparados aos experimentais para verificar as limitações e potencialidades do modelo computacional. Os resultados demonstraram uma boa concordância entre o modelo numérico e os experimentais, indicando sua viabilidade como ferramenta para prever o dano progressivo em materiais compósitos. Além disso, foram avaliados o campo de tensão e o módulo de elasticidade reduzido após a aplicação do carregamento de flexão. Por fim, esses resultados oferecem informações importantes para o projeto e desenvolvimento de estruturas de material compósito, contribuindo para o avanço do conhecimento nessa área