Painel sanduíche com núcleo de honeycomb tubular termoplástico e faces compósitas submetidos à flexão : abordagem numérica e experimental

• Autor(a) principal: Bristot, Daniel Francisco
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/253000
• topic: Painel sanduíche; Análise numérica; Ensaios de flexão; Sandwich panels; Numerical analysis; Honeycomb; 3-point bending

Os setores aeroespacial, naval e automotivo, aos poucos vêm incorporando em seus produtos e soluções estruturas compostas por painéis sanduíches, principalmente quando há necessidade de elevada rigidez e resistência mecânica, estabilidade térmica e isolamento acústico. De fato, estruturas compostas por faces finas de laminados de fibra de vidro/resina poliéster e um núcleo do tipo celular honeycomb de polipropileno estão sendo amplamente empregadas na indústria automotiva e de implementos rodoviários. O material das faces propicia elevada resistência a cargas de tração e compressão, enquanto o núcleo honeycomb polimérico aumenta o momento de inércia de área, sem aumentar consideravelmente a massa da estrutura, com elevada resistência à flexão e ao cisalhamento. Apesar dos benefícios já elencados este tipo de estrutura ainda é pouco compreendido no que tange a rigidez, cargas e modos de falha. Por este motivo, a realização de ensaios experimentais, em especial de compressão do núcleo e de flexão dos painéis sanduíches, e a elaboração de modelos numéricos são interessantes para melhor compreender o comportamento dos painéis sanduíches, assim aumentando o amparo técnico para sua maior utilização. Diante disso, está dissertação tem como objetivo principal desenvolver modelos numéricos de painéis sanduíches, constituídos de faces de tecido bidirecional de fibra de vidro do tipo E e resina poliéster e núcleo honeycomb de células circulares de polipropileno, a fim de se conhecer o comportamento deste material estrutural de grande aplicabilidade na indústria. Comparou-se os resultados numéricos com os experimentais para estes painéis sanduíches e verificou-se que os modelos gerados, tanto para compressão como para flexão em três pontos, mostraram-se eficazes em predizer o comportamento dos materiais, esta última apresentou maior influência na diferença entre as curvas experimentais e numéricas. Outra constatação foi que ao aumentar a distância entre apoios em um ensaio de flexão a carga tende a reduzir em até 42 %, além de apresentar comportamento majoritariamente elastoplástica.