Simulação numérica de um compósito de fibra de vidro e híbrido de kevlar e vidro pós ensaio de impacto de baixa velocidade
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46177 |
Resumo: | Com a evolução das tecnologias em nossa sociedade atual, muitas vezes os projetos requerem propriedades especificas, tais como uma alta rigidez e maior durabilidade associados à baixa densidade especifica, por exemplo. O estudo de materiais compósitos começa a ser realizado para se conseguir desenvolver esses materiais com propriedades desejadas. A análise numérica através do Método dos Elementos Finitos (MEF) é um método que pode ser utilizada em estudos para a análise do comportamento das propriedades dos compósitos. Nesse contexto, este trabalho tem por objetivo a realização de simulações através do MEF de corpos de provas (CPs), com e sem descontinuidade geométrica, e submetido a impacto de baixa velocidade. O primeiro laminado foi feito de materiais compósitos com fibras de vidro/E, e o segundo foi um compósito híbridos com fibras Kevlar/49 e vidro/E. Todas as configurações dos modelos numéricos foram submetidos à ensaio de flexão de quatro pontos, para analisar e avaliar seu comportamento mecânico em comparação com os resultados experimentais encontrados na literatura, comprovando a viabilidade do MEF. Ao termino do estudo, concluiu-se que a modelagem computacional do MEF dos compósitos laminados de vidro/E e híbridos com Kevlar/49 e vidro/E utilizada nesse trabalho foi eficaz na simulação de ensaios de flexões de quatro pontos para os dois compósitos, com e sem descontinuidade, e também para o modelo LHKV pós-impacto |
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Freitas, Antonio Aldhen Lopes deCunha, Ricardo Alex Dantas daFreire Junior, Raimundo Carlos SilvérioDias, Avelino Manuel da Silva2022-02-22T17:44:09Z2022-02-22T17:44:09Z2022-01-31FREITAS, Antonio Aldhen Lopes de. Simulação numérica de um compósito de fibra de vidro e híbrido de kevlar e vidro pós ensaio de impacto de baixa velocidade. 2022. 55f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46177Com a evolução das tecnologias em nossa sociedade atual, muitas vezes os projetos requerem propriedades especificas, tais como uma alta rigidez e maior durabilidade associados à baixa densidade especifica, por exemplo. O estudo de materiais compósitos começa a ser realizado para se conseguir desenvolver esses materiais com propriedades desejadas. A análise numérica através do Método dos Elementos Finitos (MEF) é um método que pode ser utilizada em estudos para a análise do comportamento das propriedades dos compósitos. Nesse contexto, este trabalho tem por objetivo a realização de simulações através do MEF de corpos de provas (CPs), com e sem descontinuidade geométrica, e submetido a impacto de baixa velocidade. O primeiro laminado foi feito de materiais compósitos com fibras de vidro/E, e o segundo foi um compósito híbridos com fibras Kevlar/49 e vidro/E. Todas as configurações dos modelos numéricos foram submetidos à ensaio de flexão de quatro pontos, para analisar e avaliar seu comportamento mecânico em comparação com os resultados experimentais encontrados na literatura, comprovando a viabilidade do MEF. Ao termino do estudo, concluiu-se que a modelagem computacional do MEF dos compósitos laminados de vidro/E e híbridos com Kevlar/49 e vidro/E utilizada nesse trabalho foi eficaz na simulação de ensaios de flexões de quatro pontos para os dois compósitos, com e sem descontinuidade, e também para o modelo LHKV pós-impactoIn our current society, with the evolution of technologies, projects often require specific properties, such as high rigidity and greater durability associated with low specific density, for example. The study of composite materials begins to be carried out to be able to develop these materials with desired properties. Numerical analysis using the Finite Element Method (FEM) is a method that can be used in studies to analyze the behavior of composite properties. In this context, the present study aims to carry out simulations through the FEM of specimens (CPs), with and without geometric discontinuity, and subjected to low-velocity impact. The first laminate was made of composite materials with E-glass fibers, and the second was a hybrid composite with Kevlar/49 and glass/E fibers. All configurations of the numerical models were submitted to a four-point bending test to analyze and evaluate their mechanical behavior in comparison with the experimental results found in the literature, proving the feasibility of the FEM. At the end of the study, it was concluded that the computational modeling of the FEM of laminated composites of glass/E and hybrids with Kevlar/49 and glass/E used in this work was effective in simulating four-point bending tests for the two composites, with and without discontinuity, and also for the post-impact LHKV model.Universidade Federal do Rio Grande do NorteEngenharia MecânicaUFRNBrasilEngenharia MecânicaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCompósitos laminadosMEFEnsaio de flexãoPós-impactoLaminated compositesFEMBending testPost-impactSimulação numérica de um compósito de fibra de vidro e híbrido de kevlar e vidro pós ensaio de impacto de baixa velocidadeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALSimulacaoNumericadeUmComposito_Freitas_2022.pdfSimulacaoNumericadeUmComposito_Freitas_2022.pdfapplication/pdf2436873https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/46177/4/SimulacaoNumericadeUmComposito_Freitas_2022.pdf9d4d4af668487d000d63d0d8cf3edec0MD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/46177/5/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD55CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/46177/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52123456789/461772022-02-22 14:44:10.404oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-02-22T17:44:10Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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Com a evolução das tecnologias em nossa sociedade atual, muitas vezes os projetos requerem propriedades especificas, tais como uma alta rigidez e maior durabilidade associados à baixa densidade especifica, por exemplo. O estudo de materiais compósitos começa a ser realizado para se conseguir desenvolver esses materiais com propriedades desejadas. A análise numérica através do Método dos Elementos Finitos (MEF) é um método que pode ser utilizada em estudos para a análise do comportamento das propriedades dos compósitos. Nesse contexto, este trabalho tem por objetivo a realização de simulações através do MEF de corpos de provas (CPs), com e sem descontinuidade geométrica, e submetido a impacto de baixa velocidade. O primeiro laminado foi feito de materiais compósitos com fibras de vidro/E, e o segundo foi um compósito híbridos com fibras Kevlar/49 e vidro/E. Todas as configurações dos modelos numéricos foram submetidos à ensaio de flexão de quatro pontos, para analisar e avaliar seu comportamento mecânico em comparação com os resultados experimentais encontrados na literatura, comprovando a viabilidade do MEF. Ao termino do estudo, concluiu-se que a modelagem computacional do MEF dos compósitos laminados de vidro/E e híbridos com Kevlar/49 e vidro/E utilizada nesse trabalho foi eficaz na simulação de ensaios de flexões de quatro pontos para os dois compósitos, com e sem descontinuidade, e também para o modelo LHKV pós-impacto |
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