Comportamento de compósitos poliméricos de fibra de vidro sob ensaios de impacto balístico, quase-estático Punch Shear e compressão após impacto.

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: FERNANDES, Agnys Jony Gomes.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA; UFCG
• Palavras-chave em Português: Compósitos Poliméricos.; Fibra de Vidro.; Impacto Balístico,; Compressão.; Materiais Compósitos.; Ensaio Quase Estático Punch Shear.; Polymeric Composites.; Fiberglass.; Ballistic Impact,; Compression.; Composite Materials.; Almost Static Punch Shear Rehearsal.; Engenharia Mecânica
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8335

Nas últimas décadas houve um crescente aumento do uso de materiais compósitos, por serem mais leves e resistentes que materiais monolíticos, para utilização em blindagens balísticas, estruturas aeronáuticas e aeroespaciais, indústria automobilística e naval. Com isso, foram desenvolvidas técnicas para prever suas propriedades mecânicas, mecanismos de dano e resistência associada ao impacto e penetração nessas estruturas. O presente trabalho estuda três diferentes métodos para obter o comportamento de um compósito de fibra de vidro-E/poliéster, na forma de tecido e de manta. Nos ensaios balísticos foram realizados testes em compósitos de 1, 5, 10, 15 e 20 camadas de tecido e manta de fibra de vidro para encontrar qual a melhor configuração e eficiência balística desses compósitos. No ensaio quase-estático Punch Shear, foi possível fabricar um aparato de testes para este tipo de ensaio, com base na literatura, e foi possível obter as formas de dano e resistência à penetração de compósitos de 5, 8, 10, 12, 14, 15 e 20 camadas de tecido e de manta. No ensaio de compressão após impacto, foi possível fabricar uma garra para teste com base na literatura, onde foi seguida uma metodologia de projeto e por fim, foi ensaiado um compósito de manta de 5 camadas, com e sem dano, para ser avaliado a resistência a compressão desse material. Podemos concluir que o compósito de melhor desempenho nos ensaios balísticos foi o de 10 camadas de tecido, possuindo a menor espessura, menor densidade superficial e maior energia absorvida específica. No ensaio quase-estático Punch Shear foi possível analisar a fratura interna dos compósitos, descrever as formas de dano presentes, obteve-se os diâmetros dos furos ocasionados pelo punção, a isotropia do dano foi analisada pelos Parâmetros de Feret, a Energia Absorvida e o Pico máximo de carga foram avaliadas, o comportamento carga x deslocamento foi observado e a definição de um compósito fino e espesso foi apresentada. Foi realizada um correlação da absorção de energia, área delaminada e fratura transversal entre os ensaios quase-estático Punch Shear e Balístico, onde pode-se perceber algumas diferenças entre os ensaios. No ensaio de compressão após impacto pode ser visto que o compósito sem dano teve uma resistência mais elevada em relação ao compósito com dano e que esta diferença foi de 42,59%.