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Tese

Evaluation of laminated composite plates behavior under shear-after-impatc loading conditions: a methodology proposal (2021)

  • Authors:
  • Autor USP: SOUZA, GABRIEL SALES CANDIDO - EESC
  • Unidade: EESC
  • Sigla do Departamento: SAA
  • Subjects: MATERIAIS COMPÓSITOS; LAMINADOS; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; CISALHAMENTO
  • Keywords: Carregamento de impacto; Comportamento pós-impacto
  • Agências de fomento:
  • Language: Inglês
  • Abstract: Materiais compósitos laminados de matriz polimérica reforçados por fibras (MPRF) representam, na indústria aeronáutica, a maior revolução desde o advento da turbina a jato. Possuindo alta rigidez e resistência específica, estes encontram cada vez mais espaço em aplicações de alta performance e, especialmente, em aeronaves. Contudo, atualmente existem limitações em seu uso atreladas a complexidade na previsão do comportamento destes materiais sob carregamentos de impacto, o qual pode resultar em redução significativa em suas propriedades mecânicas. Além disso, devido a sua heterogeneidade e anisotropia, os mecanismos de iniciação e progressão de dano e falha não são entendidos plenamente. Desta forma, a aplicação de materiais compósitos em estruturas aeronáuticas ainda seguem filosofias de projeto conservadoras. Neste contexto, é estratégico o estudo do comportamento mecânico e do processo de falha apresentado por estes materiais. Além disso, o comportamento pós-falha, no sentido de prever sua resistência residual, é de grande importância para utilização de filosofias tolerantes ao dano ao se projetar uma dada estrutura. Assim, este trabalho apresenta uma abordagem experimental, auxiliada computacionalmente, para avaliar o comportamento de compósitos do tipo MPRF sob cisalhamento pós-impacto de baixa velocidade com reforço unidirecional tendo em vista que este é um tema pouco explorado pela literatura existente. Com base na Mecânica do Dano Contínuo, emprega-se um modelo dematerial da literatura afim de se investigar computacionalmente a falha e pós-falha destes materiais sob impacto e cisalhamento pós-impacto. Assim, ensaios experimentais em espécimes [0º]16 são conduzidos em um aparato de rail test (3 trilhos) e drop test a fim de se obter resultados de curvas tensão-deformação para os laminados com e sem dano. Baseado nestes, uma métrica de dano fenomenológica para cisalhamento pós-impacto é proposta para auxiliar na obtenção da resistência residual destes materiais. Simulações computacionais são realizadas afim de se obter via método dos elementos finitos as tendências observadas experimentalmente e para avaliar as potencialidades e limitações do modelo de material utilizado. Conclui-se ao término deste trabalho que a metodologia proposta é promissora para se obter um complementar as abordagens já consolidadas de compressão e flexão pós-impacto
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 26.02.2021
    • Acesso à fonte
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      SOUZA, Gabriel Sales Candido. Evaluation of laminated composite plates behavior under shear-after-impatc loading conditions: a methodology proposal. 2021. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18161/tde-05082021-081042/. Acesso em: 03 mar. 2026.

    • APA

      Souza, G. S. C. (2021). Evaluation of laminated composite plates behavior under shear-after-impatc loading conditions: a methodology proposal (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18161/tde-05082021-081042/

    • NLM

      Souza GSC. Evaluation of laminated composite plates behavior under shear-after-impatc loading conditions: a methodology proposal [Internet]. 2021 ;[citado 2026 mar. 03 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18161/tde-05082021-081042/

    • Vancouver

      Souza GSC. Evaluation of laminated composite plates behavior under shear-after-impatc loading conditions: a methodology proposal [Internet]. 2021 ;[citado 2026 mar. 03 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18161/tde-05082021-081042/

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