dc.creator |
KANE, Daouda |
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dc.date.issued |
2019-12-12 |
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dc.identifier.citation |
KANE, Daouda. Efeito do escalonamento na resistência à tração de compósitos termoplásticos de fibra de carbono. 2019. 111 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2019. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2178 |
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dc.description.abstract |
Em projetos de estruturas fabricadas com materiais compósitos, é comum se deparar com a
necessidade de variar a espessura do laminado, para atender uma exigência do projeto em termos
geométricos ou para melhorar o desempenho mecânico. Esta variação da espessura (ou
escalonamento) pode ser feita por meio da interrupção ou adição de camadas em diferentes posições
no laminado. Uma característica negativa e inerente a esta construção é a possibilidade de ser formar
defeitos tais como porosidade ou áreas ricas em resina na região do escalonamento e consequente
descontinuidades geométricas que podem causar falha interlaminar prematura na interface entre as
camadas interrompidas e contínuas. Assim, este trabalho tem como objetivo estudar o efeito do
escalonamento e sua influência nas propriedades mecânicas finais do compósito termoplástico
reforçado com fibra de carbono. Para tal, uma comparação numérico-experimental foi inicialmente
realizada para possibilitar uma avaliação mais ampla das possíveis configurações de escalonamento.
Corpos de prova com escalonamento interno foram fabricados e a máquina de tração INSTRON 8801
equipada com equipamento de Correlação Digital de Imagens (CDI) foi utilizada para realizar os
ensaios. Para efeito de validação numérico-experimental e análise de outras configurações de
escalonamento, foi criado um modelo representativo do corpo de prova em três dimensões (3D),
utilizando o método de elementos finitos para calcular tensões, deformações e deslocamentos. Os
resultados numéricos são condizentes com os resultados experimentais, validando o modelo numérico.
O critério de falha de Tsai Wu foi implementado na análise numérica para verificar a ocorrência da
primeira falha nos drop-off. Os resultados das simulações mostram que a orientação e a posição dos
drop-off influenciam as tensões desenvolvidas, as deformações, o deslocamento e a resistência do
compósito. De maneira geral, as primeiras falhas ocorrem na interface entre as camadas interrompidas
e as contínuas, ao final da região de transição da espessura maior para a menor. As tensões e as
deformações aumentam com a redução da espessura e a resistência do compósito aumenta quando os
drop-off mais próximos da espessura menor estiverem posicionados acima do eixo médio e orientados a ±45°. |
pt_BR |
dc.language.iso |
pt_BR |
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dc.title |
Efeito do escalonamento na resistência à tração de compósitos termoplásticos de fibra de carbono |
pt_BR |
dc.type |
Tese |
pt_BR |
dc.place |
Itajubá |
pt_BR |
dc.pages |
111 p. |
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dc.keywords.portuguese |
Laminados escalonados |
pt_BR |
dc.keywords.portuguese |
Análises por elementos finitos |
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dc.keywords.portuguese |
Configuração |
pt_BR |
dc.keywords.portuguese |
Ensaio de tração |
pt_BR |
dc.keywords.english |
Tapered laminates |
pt_BR |
dc.keywords.english |
Finite element analyses |
pt_BR |
dc.keywords.english |
Lay-up |
pt_BR |
dc.keywords.english |
Tensile test |
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dc.orientador.principal |
ANCELOTTI JÚNIOR, Antônio Carlos |
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dc.orientador.coorientador |
MACANHAN, Vanessa Bawden de Paula |
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dc.place.presentation |
UNIFEI - Universidade Federal de Itajubá |
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dc.pg.programa |
Engenharia Mecânica |
pt_BR |
dc.pg.area |
CNPQ::Engenharias - Projetos, Materiais e Processos |
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dc.pg.linha |
Projeto e Fabricação |
pt_BR |
dc.date.available |
2020-06-04T15:16:05Z |
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dc.date.accessioned |
2020-06-04T15:16:05Z |
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dc.publisher.department |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
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dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânica |
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