ESTUDO COMPARATIVO DE TUBOS DE MATERIAIS COMPÓSITOS E DE MATERIAIS HOMOGÊNEOS SUBMETIDOS À PRESSÃO HIDROSTÁTICA

• Autor(a) principal: Silva, Rômulo Montalvão
• Data de Publicação: 2017
• Outros Autores: Cavalcante, Márcio André Araújo
• Tipo de documento: Artigo
• Idioma: por
• Título da fonte: Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia
• Texto Completo: https://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/21794
• topic: Materiais Compósitos Reforçados por Fibras. Modelo Auto-Consistente Generalizado. Pressão Externa Crítica. Análise de Resistência. Tubo de Parede Fina.

Nos últimos anos, a busca por materiais com um melhor desempenho mecânico levou ao aumento de pesquisas e ao desenvolvimento de materiais compósitos, com ênfase nos materiais reforçados por fibras longas unidirecionais. Estes materiais têm se destacado devido as suas elevadas relações rigidez/peso e resistência/peso, além de excelente resistência à fadiga e à corrosão. O bom desempenho mecânico destes materiais tem propiciado a sua utilização na confecção de tubos que podem ser submetidos a altas pressões e a condições ambientais severas. Devido às dificuldades encontradas na modelagem computacional de estruturas confeccionadas com estes materiais, devido a heterogeneidade e a anisotropia dos mesmos, recorre-se ao emprego de técnicas de homogeneização e de estratégias de modelagem multi-escala. No presente trabalho, propõe-se a utilização do modelo auto-consistente generalizado e de expressões baseadas na Resistência dos Materiais para avaliação das propriedades elásticas efetivas e dos parâmetros de resistência das lâminas de material compósito. Estas propriedades são utilizadas na análise de tubos de materiais compósitos laminados, respeitando as restriçõescinemáticas impostas aos tubos de parede fina e empregando a Teoria Clássica da Laminação e a Teoria da Instabilidade Linear, permitindo a avaliação da pressão externa crítica, que pode levar o tubo à flambagem, e as pressões hidrostáticas interna e externa que levariam o tubo à falha, com base no critério de falha de Tsai-Hill. São realizados estudos comparativos do  desempenho mecânico entre tubos de materiais compósitos e de materiais homogêneos, testando diferentes configurações para o laminado que compõe a parede do tubo de material compósito, procurando justificar o seu emprego em substituição aos tubos confeccionados com ligas metálicas.