Juntas adesivas em aplicações aeronáuticas: análise experimental e numérica de CFRP/CFRP e CFRP/alumínio

• Autor(a) principal: Lopes, Edmar Oliveira dos Santos
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/13761
• topic: Adesivo; Ensaios de Tração; Fea; Junta Adesiva; Juntas Cfrp/Alumínio; Juntas Cfrp/Cfrp; Sobreposição Simples

A indústria aeronáutica apresenta-se como uma das indústrias presentes na vanguarda da evolução tecnológica da engenharia. A melhoria continua da integridade estrutural das aeronaves constitui uma prioridade dos engenheiros e investigadores aeronáuticos, principalmente com o surgimento e aumento do uso de novos materiais, como os compósitos. Deste modo, a ligação das estruturas é fundamental para a otimização da sua integridade. As ligações adesivas assumem-se como a alternativa ideal às ligações tradicionais, conseguindo suprimir as desvantagens observadas nas ligações mecânicas mais convencionais. Dito isto, realizou-se na presente dissertação um estudo numérico e experimental em juntas de sobreposição simples com o objetivo de determinar a viabilidade das ligações adesivas aplicadas nas estruturas aeronáuticas. No procedimento experimental, as juntas de sobreposição simples foram solicitadas a carregamentos de tração, utilizando substratos de alumínio 2005-5000 e laminados de compósito com diferentes sequências de empilhamento, coladas pelo adesivo de origem vegetal GreenPoxy 56. O modelo numérico desenvolvido no ANSYS 2022 R2, utilizando o FEA, permitiu a replicação com o maior grau de precisão possível os ensaios de tração. Relativamente à carga de rotura exibida nos ensaios experimentais, as juntas compostas exclusivamente por aderentes de compósito suportaram cargas mais elevadas em comparação com as juntas contendo aderentes de alumínio. Verificou-se falhas adesivas e coesivas nas JSS’s contendo substratos de alumínio e falhas mistas (adesivas, coesivas e rompimento de fibra) nas juntas de laminados de compósito. Embora tenha apresentado limitações em replicar a delaminação observada nas juntas de laminados de compósito, o modelo numérico apresentou percentagens de erro entre 4% e 19% na previsão das cargas de rotura das JSS’s.