Compósito Polimérico Híbrido: Comportamento Mecãnico, Descotinuidade Geométrica e Resistência Residual

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fontes, Raphael Siqueira
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15693
Resumo: The growing demand in the use of hybrid composite materials makes it essential a better understanding of their behavior face of various design conditions, such as the presence of geometric discontinuities in the cross section of structural elements. This way, the purpose of this dissertation is a study of the mechanical response (strength and stiffness), modes (characteristics) of fracture and Residual Strength of an hybrid polymeric composite with and without a geometric discontinuity in its longitudinal section (with a reduction in the cross section) loaded by uniaxial tension. This geometric discontinuity is characterized by central holes of different diameters. The hybrid composite was fabricated as laminate (plate) and consisting of ortho-tereftalic polyester matrix reinforced by 04 outer layers of Jute fibers bidirectional fabrics and 01 central layer of E-glass bidirectional fabric. The laminate was industrially manufactured (Tecniplas Nordeste Indústria e Comércio Ltda.), obtained by the hand lay-up technique. Initially, a study of the volumetric density of the laminate was made in order to verify its use in lightweight structures. Also were performed comparative studies on the mechanical properties and fracture modes under the conditions of the specimens without the central hole and with the different holes. For evaluating the possible influence of the holes in the structural stability of the laminate, the Residual Strength of the composite was determined for each case of variation in hole diameter. As a complementary study, analyses of the macroscopic final fracture characteristic of the laminates were developed. The presence of the central hole of any sizes, negatively changed the ultimate tensile strength. Regarding the elastic modulus, moreover, the difference found between the specimens was within the range of tests displacement, showing the laminate stability related to the stiffness
id UFRN_17c6ba6d7a4c7540abb2e3efa5d52049
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/15693
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Fontes, Raphael Siqueirahttp://lattes.cnpq.br/0579725001441854http://lattes.cnpq.br/1196595599227394Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvériohttp://lattes.cnpq.br/1042806990155996Silva, Luiz Claudio Ferreira dahttp://lattes.cnpq.br/3812459994118013Felipe, Raimundo Nonato Barbosahttp://lattes.cnpq.br/7520491414631153Aquino, Eve Maria Freire de2014-12-17T14:58:19Z2013-05-062014-12-17T14:58:19Z2013-04-12FONTES, Raphael Siqueira. Compósito Polimérico Híbrido: Comportamento Mecãnico, Descotinuidade Geométrica e Resistência Residual. 2013. 81 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; Termociências) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15693The growing demand in the use of hybrid composite materials makes it essential a better understanding of their behavior face of various design conditions, such as the presence of geometric discontinuities in the cross section of structural elements. This way, the purpose of this dissertation is a study of the mechanical response (strength and stiffness), modes (characteristics) of fracture and Residual Strength of an hybrid polymeric composite with and without a geometric discontinuity in its longitudinal section (with a reduction in the cross section) loaded by uniaxial tension. This geometric discontinuity is characterized by central holes of different diameters. The hybrid composite was fabricated as laminate (plate) and consisting of ortho-tereftalic polyester matrix reinforced by 04 outer layers of Jute fibers bidirectional fabrics and 01 central layer of E-glass bidirectional fabric. The laminate was industrially manufactured (Tecniplas Nordeste Indústria e Comércio Ltda.), obtained by the hand lay-up technique. Initially, a study of the volumetric density of the laminate was made in order to verify its use in lightweight structures. Also were performed comparative studies on the mechanical properties and fracture modes under the conditions of the specimens without the central hole and with the different holes. For evaluating the possible influence of the holes in the structural stability of the laminate, the Residual Strength of the composite was determined for each case of variation in hole diameter. As a complementary study, analyses of the macroscopic final fracture characteristic of the laminates were developed. The presence of the central hole of any sizes, negatively changed the ultimate tensile strength. Regarding the elastic modulus, moreover, the difference found between the specimens was within the range of tests displacement, showing the laminate stability related to the stiffnessA crescente demanda na utilização dos materiais compósitos híbridos torna imprescindível uma melhor compreensão do seu comportamento frente às mais diversas condições de projeto, como a presença de descontinuidades geométricas nos elementos estruturais. Nesse sentido, a proposta desta dissertação é um estudo envolvendo a resposta mecânica (resistência e rigidez), os modos (características) da fratura e Resistência Residual de um laminado compósito híbrido de matriz polimérica com e sem presença de descontinuidade geométrica em sua seção longitudinal (com redução da seção transversal), sob a ação de tração uniaxial. Essa descontinuidade geométrica é caracterizada por furos centrais de diferentes diâmetros. O laminado compósito híbrido foi confeccionado na forma de placa e composto por matriz poliéster orto-tereftálica reforçada por 04 camadas externas de tecidos bidirecionais de fibras de juta e 01 camada central de tecidos bidirecionais de fibras de vidro-E. O laminado foi fabricado industrialmente (Tecniplas Nordeste Indústria e Comércio Ltda.), obtido através do processo de laminação manual (hand lay-up). Inicialmente, foi feito um estudo da densidade volumétrica do laminado, de modo a comprovar sua aplicação em estruturas leves. Foram realizados estudos comparativos entre as propriedades mecânicas nas condições dos corpos de prova sem o furo e com os diferentes diâmetros do furo. Para a avaliação de possível influência da presença dos furos centrais na estabilidade estrutural do laminado, a Resistência Residual foi determinada para cada caso de variação do diâmetro do furo. Como estudo complementar, análises macroscópicas da característica de fratura final dos laminados foram desenvolvidas. A presença do furo central, independente do diâmetro, influiu de forma danosa, principalmente na resistência última à tração. Quanto ao módulo de elasticidade, por outro lado, a diferença encontrada entre os corpos de prova apresentou-se dentro da faixa da dispersão dos ensaios, mostrando estabilidade com relação à rigidez do laminadoConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicoapplication/pdfporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFRNBRTecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; TermociênciasCompósitos Poliméricos Híbridos. Furo Central. Propriedades Mecânicas. Resistência Residual. FraturaHybrid Polymeric Composites. Open Hol. Mechanical Properties. Residual Strength. FractureCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICACompósito Polimérico Híbrido: Comportamento Mecãnico, Descotinuidade Geométrica e Resistência Residualinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALRaphaelSF_DISSERT.pdfapplication/pdf3572126https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15693/1/RaphaelSF_DISSERT.pdfc44c0bf716695541147f2e019fde49deMD51TEXTRaphaelSF_DISSERT.pdf.txtRaphaelSF_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain137878https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15693/6/RaphaelSF_DISSERT.pdf.txtb4a5dd7f88f88f026fc4fac03fd36397MD56THUMBNAILRaphaelSF_DISSERT.pdf.jpgRaphaelSF_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3740https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15693/7/RaphaelSF_DISSERT.pdf.jpgae9ea49c51552fa2691224d0f73c841eMD57123456789/156932017-11-02 00:04:11.844oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/15693Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-02T03:04:11Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.por.fl_str_mv Compósito Polimérico Híbrido: Comportamento Mecãnico, Descotinuidade Geométrica e Resistência Residual
title Compósito Polimérico Híbrido: Comportamento Mecãnico, Descotinuidade Geométrica e Resistência Residual
spellingShingle Compósito Polimérico Híbrido: Comportamento Mecãnico, Descotinuidade Geométrica e Resistência Residual
Fontes, Raphael Siqueira
Compósitos Poliméricos Híbridos. Furo Central. Propriedades Mecânicas. Resistência Residual. Fratura
Hybrid Polymeric Composites. Open Hol. Mechanical Properties. Residual Strength. Fracture
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
title_short Compósito Polimérico Híbrido: Comportamento Mecãnico, Descotinuidade Geométrica e Resistência Residual
title_full Compósito Polimérico Híbrido: Comportamento Mecãnico, Descotinuidade Geométrica e Resistência Residual
title_fullStr Compósito Polimérico Híbrido: Comportamento Mecãnico, Descotinuidade Geométrica e Resistência Residual
title_full_unstemmed Compósito Polimérico Híbrido: Comportamento Mecãnico, Descotinuidade Geométrica e Resistência Residual
title_sort Compósito Polimérico Híbrido: Comportamento Mecãnico, Descotinuidade Geométrica e Resistência Residual
author Fontes, Raphael Siqueira
author_facet Fontes, Raphael Siqueira
author_role author
dc.contributor.authorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.authorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0579725001441854
dc.contributor.advisorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.advisorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1196595599227394
dc.contributor.referees1.pt_BR.fl_str_mv Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério
dc.contributor.referees1ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees1Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1042806990155996
dc.contributor.referees2.pt_BR.fl_str_mv Silva, Luiz Claudio Ferreira da
dc.contributor.referees2ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees2Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3812459994118013
dc.contributor.referees3.pt_BR.fl_str_mv Felipe, Raimundo Nonato Barbosa
dc.contributor.referees3ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees3Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7520491414631153
dc.contributor.author.fl_str_mv Fontes, Raphael Siqueira
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Aquino, Eve Maria Freire de
contributor_str_mv Aquino, Eve Maria Freire de
dc.subject.por.fl_str_mv Compósitos Poliméricos Híbridos. Furo Central. Propriedades Mecânicas. Resistência Residual. Fratura
topic Compósitos Poliméricos Híbridos. Furo Central. Propriedades Mecânicas. Resistência Residual. Fratura
Hybrid Polymeric Composites. Open Hol. Mechanical Properties. Residual Strength. Fracture
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
dc.subject.eng.fl_str_mv Hybrid Polymeric Composites. Open Hol. Mechanical Properties. Residual Strength. Fracture
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
description The growing demand in the use of hybrid composite materials makes it essential a better understanding of their behavior face of various design conditions, such as the presence of geometric discontinuities in the cross section of structural elements. This way, the purpose of this dissertation is a study of the mechanical response (strength and stiffness), modes (characteristics) of fracture and Residual Strength of an hybrid polymeric composite with and without a geometric discontinuity in its longitudinal section (with a reduction in the cross section) loaded by uniaxial tension. This geometric discontinuity is characterized by central holes of different diameters. The hybrid composite was fabricated as laminate (plate) and consisting of ortho-tereftalic polyester matrix reinforced by 04 outer layers of Jute fibers bidirectional fabrics and 01 central layer of E-glass bidirectional fabric. The laminate was industrially manufactured (Tecniplas Nordeste Indústria e Comércio Ltda.), obtained by the hand lay-up technique. Initially, a study of the volumetric density of the laminate was made in order to verify its use in lightweight structures. Also were performed comparative studies on the mechanical properties and fracture modes under the conditions of the specimens without the central hole and with the different holes. For evaluating the possible influence of the holes in the structural stability of the laminate, the Residual Strength of the composite was determined for each case of variation in hole diameter. As a complementary study, analyses of the macroscopic final fracture characteristic of the laminates were developed. The presence of the central hole of any sizes, negatively changed the ultimate tensile strength. Regarding the elastic modulus, moreover, the difference found between the specimens was within the range of tests displacement, showing the laminate stability related to the stiffness
publishDate 2013
dc.date.available.fl_str_mv 2013-05-06
2014-12-17T14:58:19Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-04-12
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-12-17T14:58:19Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv FONTES, Raphael Siqueira. Compósito Polimérico Híbrido: Comportamento Mecãnico, Descotinuidade Geométrica e Resistência Residual. 2013. 81 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; Termociências) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15693
identifier_str_mv FONTES, Raphael Siqueira. Compósito Polimérico Híbrido: Comportamento Mecãnico, Descotinuidade Geométrica e Resistência Residual. 2013. 81 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; Termociências) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15693
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Tecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; Termociências
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15693/1/RaphaelSF_DISSERT.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15693/6/RaphaelSF_DISSERT.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15693/7/RaphaelSF_DISSERT.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv c44c0bf716695541147f2e019fde49de
b4a5dd7f88f88f026fc4fac03fd36397
ae9ea49c51552fa2691224d0f73c841e
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1802117657382617088