Caracterização das propriedades mecânicas e de tenacidade à fratura do SMC

• Autor(a) principal: Silva, Pedro Miguel Moreira da
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/17719
• topic: SMC; Tenacidade; Bulk; Block Shear (BS); Double-Cantilever Beam (DCB); End-Notched Flexure (ENF); Modelos de dano coesivo; Análise de tensões; Análise de elementos finitos; Fracture toughness; Cohesive damage models; Tensile distribution analyses; Finite element analysis

No desenvolvimento de projetos de engenharia, a seleção dos materiais é cada vez mais um critério decisivo e de elevada importância no resultado final dos mesmos. A correta ou errada escolha do material a utilizar tem influência direta na eficácia e eficiência do produto, bem como no preço final do mesmo. De modo a ser possível proceder à sua escolha, é necessário ter todas as informações sobre o comportamento do mesmo. Assim sendo, é necessário caracterizar e documentar cada uma das propriedades dos materiais disponíveis no mercado. A presente dissertação estuda o comportamento mecânico de várias concentrações de fibra de vidro no Sheet Moulding Compound (SMC), quando sujeito a ensaios Bulk (ensaio de tração) e Block Shear (ensaio de corte). Nestes ensaios obtêm-se dados como os módulos de elasticidade à tração (E) e ao corte (G). Além dos anteriores, ainda é possível determinar a tensão máxima, tensão cedência e tensão de rotura, novamente, para cada uma das concentrações de fibra. Através de ensaios Double-Cantillever Beam (ensaio de fratura à tração) e End-Notched Flexure (ensaio de fratura ao corte) é possível determinar a tenacidade à fratura, ou seja, a resistência à propagação de fendas do material. Com estes ensaios são obtidos valores como a taxa de libertação de energia de deformação à tração (GIc) e ao corte (GIIc). Terminada a fase experimental, os ensaios descritos anteriormente foram simulados num software de modelação numérico, ABAQUS®, com o objetivo de comparar valores. Em conclusão, com os ensaios realizados foi possível determinar que as propriedades do material no sentido da direção das fibras são tanto melhores quanto maior a concentração das mesmas.