In-plane and buckling analysis of variable angle tow composites

• Autor(a) principal: Diego Magela Lemos
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/37995
• topic: Composite material; Variable angle tow composites; Critical buckling load; In-plane analysis; Automated fiber placement; Engenharia de estruturas; Compósitos poliméricos; Flambagem (Mecânica); Materiais compostos

Avanços nas técnicas de manufatura têm permitido mais flexibilidade no projeto e novas possibilidades para aplicar materiais compósitos em estruturas leves. Novas técnicas como automated fiber placement (AFP) possibilitam que as fibras percorram caminhos curvos, sendo assim possı́vel laminados que apresentem propriedades que variam no plano do laminado. Estes tipos de laminados são conhecidos como laminados com rigidez variável ou variable angle tow (VAT). Neste trabalho, a resposta no plano e flambagem de painéis compósitos com rigidez variável por meio de uma variação espacial da orientação das fibras foi analisado para duas condições de contorno diferentes. Este trabalho compara o resultado da tensão no plano e carga crı́tica de flambagem para variações linear e cúbica do ângulo da fibra considerando quatro razões de aspecto. Restrições de manufatura foram consideradas na análise dos laminados. O método dos elementos finitos foi aplicado para resolver o sistema de equações parciais elı́pticas que governam o comportamento no plano destes painéis. O método de Ritz foi utilizado para encontrar a carga de flambagem dos painéis com rigidez variável. Resultados para quatro diferentes razões de aspecto são apresentados. Melhorias de até 18% na carga de flambagem foram encontradas em relação a variação linear da fibra.