| Resumo: |
Os materiais compósitos são cada vez mais utilizados em aplicações estruturais. Estes materiais são contudo algo susceptíveis de danificação por impacto a baixa velocidade, que pode resultar em descoesões localizadas das camadas que os constituem. Este tipo de dano, que se designa por delaminagem, é particularmente gravoso pois, sendo invisível a olho nu, pode debilitar consideravelmente a resistência da estrutura. É portanto fundamental caracterizar a resistência à formação e propagação de delaminagens dos materiais compósitos.
Hoje em dia, já foram desenvolvidos e objecto de normalização alguns ensaios de fractura interlaminar, casos do ensaio "Double Cantilever Beam" (DCB), de modo I, e do ensaio "End-Noched Flexure" (ENF), de modo II. Os procedimentos foram, todavia, estabelecidos para provetes unidireccionais, cujas características são mais favoráveis aos ensaios, mas que não são representativos da maioria das aplicações. De facto, os compósitos são quase sempre multidireccionais, e verifica-se que as delaminagens se formam entre camadas de diferentes orientações. Foram já apresentados alguns estudos acerca da fractura interlaminar de compósitos multidireccionais. Há, no entanto, várias complicações que surgem nos ensaios - por exemplo, comportamento não-linear e fissuração transversal - que põem em causa a validade dos resultados.
O trabalho proposto procurará contornar essas dificuldades, através do "projecto" do provete, isto é, da escolha apropriada das orientações das camadas dos provetes, com base em ferramentas de simulação numérica. Numa segunda fase, será realizado um estudo experimental, no qual se verificarão as condições de validade dos resultados. Serão depois avaliados os efeitos na tenacidade de vários factores, por exemplo da orientação das camadas entre as quais se propaga a delaminagem. É também objectivo do projecto estudar a fractura interlaminar de compósitos de enrolamento filamentar, que apresentam características algo diferentes  |
Resumo
Os materiais compósitos são cada vez mais utilizados em aplicações estruturais. Estes materiais são contudo algo susceptíveis de danificação por impacto a baixa velocidade, que pode resultar em descoesões localizadas das camadas que os constituem. Este tipo de dano, que se designa por delaminagem, é particularmente gravoso pois, sendo invisível a olho nu, pode debilitar consideravelmente a resistência da estrutura. É portanto fundamental caracterizar a resistência à formação e propagação de delaminagens dos materiais compósitos.
Hoje em dia, já foram desenvolvidos e objecto de normalização alguns ensaios de fractura interlaminar, casos do ensaio "Double Cantilever Beam" (DCB), de modo I, e do ensaio "End-Noched Flexure" (ENF), de modo II. Os procedimentos foram, todavia, estabelecidos para provetes unidireccionais, cujas características são mais favoráveis aos ensaios, mas que não são representativos da maioria das aplicações. De facto, os compósitos são quase sempre multidireccionais, e verifica-se que as delaminagens se formam entre camadas de diferentes orientações. Foram já apresentados alguns estudos acerca da fractura interlaminar de compósitos multidireccionais. Há, no entanto, várias complicações que surgem nos ensaios - por exemplo, comportamento não-linear e fissuração transversal - que põem em causa a validade dos resultados.
O trabalho proposto procurará contornar essas dificuldades, através do "projecto" do provete, isto é, da escolha apropriada das orientações das camadas dos provetes, com base em ferramentas de simulação numérica. Numa segunda fase, será realizado um estudo experimental, no qual se verificarão as condições de validade dos resultados. Serão depois avaliados os efeitos na tenacidade de vários factores, por exemplo da orientação das camadas entre as quais se propaga a delaminagem. É também objectivo do projecto estudar a fractura interlaminar de compósitos de enrolamento filamentar, que apresentam características algo diferentes das dos laminados convencionais. |