Simulação numérica em elementos finitos, fabricação e ensaio experimental de um olhal em material compósito

• Autor(a) principal: Giovane Cássio da Fonseca
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do ITA
• Texto Completo: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2068
• topic: Moldagem por transferência de resina; Laminados; Materiais compósitos; Método de elementos finitos; Engenharia de materiais

O trabalho aborda os procedimentos experimentais necessários para o desenvolvimento de uma técnica de fabricação de um olhal em materiais compósitos via moldagem por transferência de resina (Resin Transfer Molding - RTM) e a metodologia de análise, utilizando elementos finitos, que permite simular o comportamento deste tipo de componentes estruturais até a falha catastrófica. Os objetivos do trabalho são: desenvolver uma metodologia de fabricação de um olhal laminado espesso, obter os valores da carga de falha nos ensaios e correlacioná-los com os resultados obtidos no modelo numérico proposto. Na parte experimental, foram fabricados e realizados os ensaios de bearing nos olhais, simulando as condições de contorno e de carregamento para obter a carga de falha do componente. Estabeleceram-se o projeto e fabricação do molde, o projeto e a fabricação dos mecanismos de ensaio, a instrumentação dos corpos de prova (olhais), a metodologia de aquisição de dados e a análise dos resultados obtidos. Na parte numérica, em primeira instância, realizou-se uma análise simplificada do corpo de prova, utilizando elementos finitos, com o intuito de definir uma espessura ideal para um valor de carregamento preestabelecido pelo envelope de cargas da aeronave. Posteriormente foi realizada uma série de análises numéricas, simulando a iniciação e propagação de trincas e, consequentemente, a falha estrutural do componente, no programa de elementos finitos ABAQUS/Explicit, utilizando um modelo de falha baseado na mecânica contínua do dano, com a finalidade de obter resultados que representem os valores experimentais. Os resultados obtidos nos ensaios experimentais demonstram que o modelo numérico representa o comportamento estrutural do olhal quando sujeito às condições de contorno propostas, quando comparado os resultados das curvas de carga versus deformação.