Efeitos da anisotropia e descontinuidades geométricas em PRFV

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vasconcelos, Tomas Barros
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26547
Resumo: Os compósitos poliméricos reforçados por fibras de vidro (PRFV) têm sido cada vez mais empregados nas diversas áreas da engenharia, como por exemplo: estruturas leves, indústrias automobilística, náutica e aeroespacial, dentre outras aplicações. Na medida em que se aplica este material em projetos de engenharia, torna-se imperativo o conhecimento do seu comportamento mecânico sob as mais variadas condições de carregamento e serviço. Um problema surge quando a união de elementos mecânicos requer o uso de rebites, parafusos, pinos, entre outros. Esses elementos, por sua natureza, exigem a presença de furos, rasgos e entalhes, ou seja, descontinuidades geométricas; originando tensões localizadas que comprometem o desempenho estrutural do elemento. A proposta dessa dissertação consiste no estudo do comportamento mecânico e da característica da fratura de um laminado compósito polimérico constituído por quatro camadas de reforço de tecido bidirecional balanceado de fibras de vidro/E, impregnadas com resina termofixa poliéster orto-tereftálica, e submetido ao esforço de tração uniaxial. No laminado compósito desenvolvido, a influência da descontinuidade geométrica é estudada através da presença de dois tipos diferentes de furos circulares centrais fresados: com e sem escareamento. Estudos comparativos foram feitos entre a propriedade da anisotropia e as propriedades mecânicas e residuais para duas orientações distintas das fibras em relação ao carregamento: 0°/90º e ±45º, assim como a análise macroscópica da fratura mecânica final. Ensaios de densidade volumétrica e de calcinação foram feitos para a caracterização do compósito.
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Um problema surge quando a união de elementos mecânicos requer o uso de rebites, parafusos, pinos, entre outros. Esses elementos, por sua natureza, exigem a presença de furos, rasgos e entalhes, ou seja, descontinuidades geométricas; originando tensões localizadas que comprometem o desempenho estrutural do elemento. A proposta dessa dissertação consiste no estudo do comportamento mecânico e da característica da fratura de um laminado compósito polimérico constituído por quatro camadas de reforço de tecido bidirecional balanceado de fibras de vidro/E, impregnadas com resina termofixa poliéster orto-tereftálica, e submetido ao esforço de tração uniaxial. No laminado compósito desenvolvido, a influência da descontinuidade geométrica é estudada através da presença de dois tipos diferentes de furos circulares centrais fresados: com e sem escareamento. Estudos comparativos foram feitos entre a propriedade da anisotropia e as propriedades mecânicas e residuais para duas orientações distintas das fibras em relação ao carregamento: 0°/90º e ±45º, assim como a análise macroscópica da fratura mecânica final. Ensaios de densidade volumétrica e de calcinação foram feitos para a caracterização do compósito.Glass Fiber-Reinforced Polymer composites (GFRP) have been increasingly utilized in the various engineering sectors, for instance: lightweight structures, of automotive, nautical and aerospace industries, among many other applications. As these materials are being applied in engineering projects, it becomes essential to know about its mechanical behavior under the various conditions of loading and service. A problem occurs when the joining of mechanical parts demands the usage of rivets, bolts, pins, etc. These elements, by their own nature, demand the presence of holes, tears and notches, in other words, geometric discontinuities, which create local stresses that compromise the structural performance. The purpose of this dissertation is to study the mechanical behavior and fracture characteristics of a laminated polymer composite consisting of four layers of a balanced bidirectional Eglass fiber fabric as reinforcement, impregnated with a thermoset ortho-terephthalic polyester resin under a uniaxial tensile loading. In the laminated composite developed, the influence of geometric discontinuities is studied through the presence of two different types of circular central milled holes: with and without scarfing. Comparative studies were made about the property of anisotropy and the mechanical and residual properties for two different fiber orientations relative to the loading: 0º/90º and ± 45º, as well as a macroscopic analysis of the fracture. Volumetric density and calcination tests were done in order to characterize the composite.porCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICACompósitos poliméricosAnisotropiaDescontinuidade geométricaPropriedades residuaisEfeitos da anisotropia e descontinuidades geométricas em PRFVEffects of anisotropy and geometric discontinuities on GRFPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALEfeitosanisotropiadescontinuidades_Vasconcelos_2018.pdfapplication/pdf6251327https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/26547/1/Efeitosanisotropiadescontinuidades_Vasconcelos_2018.pdfb318cfd9973057e4fb6206324468941bMD51TEXTEfeitosanisotropiadescontinuidades_Vasconcelos_2018.pdf.txtEfeitosanisotropiadescontinuidades_Vasconcelos_2018.pdf.txtExtracted texttext/plain147179https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/26547/2/Efeitosanisotropiadescontinuidades_Vasconcelos_2018.pdf.txt0f00763027997b0f65a071e2cb8bd8b6MD52THUMBNAILEfeitosanisotropiadescontinuidades_Vasconcelos_2018.pdf.jpgEfeitosanisotropiadescontinuidades_Vasconcelos_2018.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg2873https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/26547/3/Efeitosanisotropiadescontinuidades_Vasconcelos_2018.pdf.jpgde21ea5c4db083d782548ef08c14a184MD53123456789/265472019-02-07 01:23:21.497oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/26547Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-02-07T04:23:21Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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