Resistência de laminados com furo aberto considerando incertezas nas propriedades admissíveis do material

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Euler Samuel Rodrigues Dias
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/31693
Resumo: Laminados NCF (non-crimpfabrics) são a união de camadas unidirecionais através de fios de costura. Estes ganharam visibilidade para aplicações estruturais devido a suas propriedades pós-impacto superiores, maior velocidade de produção e maior liberdade para orientações das fibras. Técnicas mais recentes permitiram fabricar laminas de espessura reduzida e com menor grau de ondulação dos feixes de fibras (tows), conferindo laminados mais resistentes e com menor espessura. Neste trabalho as propriedades mecânicas dos NCFs são discutidas, bem como o comportamento mecânico em casos de tração e compressão. A costura que mantem as lâminas estáveis é responsável por gerar regiões de concentração de tensão. Os métodos de fabricação influem significativamente nas propriedades finais dos NCFs, o que atenta para o desenvolvimento de processos com menor impacto sobre as propriedades da estrutura final. Neste trabalho são analisados painéis de NCF com furo aberto, com três tamanhos de diâmetro, através do método dos elementos finitos. Foram empregadas rotinas de dano progressivo, através dos critérios de falha de máxima tensão admissível e Tsai-Wu, para determinação da falha última do laminado. Os resultados obtidos são comparados com os valores experimentais encontrados na literatura. Também é avaliada a sensibilidade destes critérios de falha em função do diâmetro do furo. Como os valores das propriedades dos materiais possuem dispersão, também foi conduzida uma análise de influência dessas incertezas sobre a resistência final do laminado.
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Os métodos de fabricação influem significativamente nas propriedades finais dos NCFs, o que atenta para o desenvolvimento de processos com menor impacto sobre as propriedades da estrutura final. Neste trabalho são analisados painéis de NCF com furo aberto, com três tamanhos de diâmetro, através do método dos elementos finitos. Foram empregadas rotinas de dano progressivo, através dos critérios de falha de máxima tensão admissível e Tsai-Wu, para determinação da falha última do laminado. Os resultados obtidos são comparados com os valores experimentais encontrados na literatura. Também é avaliada a sensibilidade destes critérios de falha em função do diâmetro do furo. Como os valores das propriedades dos materiais possuem dispersão, também foi conduzida uma análise de influência dessas incertezas sobre a resistência final do laminado.Laminates NCF (non-crimp fabrics) are the union of unidirectional layers through stitching threads. Those laminates gained visibility for structural applications due to its superior post-impact properties, greater speed of production and greater freedom for the orientation of the fibers. Newest techniques made it possible to manufacture lamina of reduced thickness and with a lower degree of undulation of fiber tows, achieving better resistance and thinner laminates. In this work the mechanical properties of NCFs are discussed as well as the mechanical behavior in cases of traction and compression. The stitching thread that holds the lamina stable is responsible for generating tension concentration regions. The fabrication methods significantly affect the final properties of NCFs, which brings attention the development of processes with less impact on the properties of the final structure. In this work, NCF panels with open holes of three distinct diameter sizes are analyzed through the finite element method. Progressive damage routines is applied, through the failure criteria of maximum allowable stress and Tsai-Wu, to determine the final failure of the laminate. The results obtained are compared with the experimental values found in literature. The sensitivity of these failure criteria according to the diameter of the hole was also evaluated. As the material properties values possess dispersion, it was also conducted an analysis of influence of these uncertainties on the ultimate resistance of the laminate.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de EstruturasUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURASEngenharia de estruturasMateriais laminadosEfeito do entalhe (Resistência de materiais)Non-Crimp FabricsFuro-abertoLaminas finasEntalheResistência de laminados com furo aberto considerando incertezas nas propriedades admissíveis do materialinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALRESISTÊNCIA DE LAMINADOS COM FURO CONSIDERANDO INCERTEZAS NAS PROPRIEDADES ADMISSÍVEIS DO MATERIAL.pdfRESISTÊNCIA DE LAMINADOS COM FURO CONSIDERANDO INCERTEZAS NAS PROPRIEDADES ADMISSÍVEIS DO MATERIAL.pdfapplication/pdf2802397https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/31693/1/RESIST%c3%8aNCIA%20DE%20LAMINADOS%20COM%20FURO%20CONSIDERANDO%20INCERTEZAS%20NAS%20PROPRIEDADES%20ADMISS%c3%8dVEIS%20DO%20MATERIAL.pdf055a1a5cc9c060f525ea3ca778542b12MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82119https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/31693/2/license.txt34badce4be7e31e3adb4575ae96af679MD52TEXTRESISTÊNCIA DE LAMINADOS COM FURO CONSIDERANDO INCERTEZAS NAS PROPRIEDADES ADMISSÍVEIS DO MATERIAL.pdf.txtRESISTÊNCIA DE LAMINADOS COM FURO CONSIDERANDO INCERTEZAS NAS PROPRIEDADES ADMISSÍVEIS DO MATERIAL.pdf.txtExtracted texttext/plain115374https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/31693/3/RESIST%c3%8aNCIA%20DE%20LAMINADOS%20COM%20FURO%20CONSIDERANDO%20INCERTEZAS%20NAS%20PROPRIEDADES%20ADMISS%c3%8dVEIS%20DO%20MATERIAL.pdf.txt2719c45ddde531b5fbd52418d1a0962aMD531843/316932020-01-03 03:23:43.673oai:repositorio.ufmg.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2020-01-03T06:23:43Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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