Estudo dos critérios de falhas em flexão em Compósitos PPS/Fibras de Carbono utilizando elementos finitos
Cadernos UniFOA
Estudo dos critérios de falhas em flexão em Compósitos PPS/Fibras de Carbono utilizando elementos finitos
Autor Correspondente: Eder José Siqueira | [email protected]
Palavras-chave: Compósito termoplástico PPS/C. Elementos finitos. Critérios de falha.
Resumos Cadastrados
Resumo Português:
O constante desenvolvimento dos materiais aliado à necessidade de se obter componentes estruturais de alto desempenho como materiais alternativos na indústria aeronáutica, bem como, considerando a aplicabilidade atual dos compósitos estruturais, previsões de falha da estrutura e análise das cargas máximas que as mesmas podem suportar se tornam tópicos fundamentais de pesquisas com a finalidade de garantia da confiabilidade quanto ao emprego dos mesmos em diversas áreas. Considerando que o compósito termoplástico PPS/C – Poli (sulfeto de fenileno) reforçado com fibras de carbono – está surgindo como uma alternativa para a substituição de compósitos poliméricos termorrígidos para aplicações específicas e que ainda há escassez na literatura atual de dados relativos à previsão de falhas, este trabalho tem como objetivo realizar uma analise bidimensional do comportamento mecânico do compósito PPS/C sob carregamento estático linear em flexão de três pontos. Neste estudo, foram analisados os critérios de falha de máxima tensão, critérios polinomiais dos índices de força e das relações inversas dos índices de força de Tsai-Wu, de Hill e de Hoffman. Por fim, foram comparados os resultados obtidos a partir do modelo computacional com resultados experimentais obtidos a partir de ensaios de flexão com o objetivo de analisar, avaliar e validar a simulação numérica utilizada.
Resumo Inglês:
The continuous development of materials associated with the need to obtain structural components of high performance that can serve the purpose of alternate material for the aircraft industry; in addition to the current applicability of the structural composite, structural failure predictions, as well as the maximum loads that such structures may have the capacity to bear, have become the subject-matter to a number of fundamental researches, which purpose is to guarantee the reliability of such materials, so that they can be duly applied in a variety of fields. Taking into account that the thermoplastic composite of PPS/C – Poly(phenylene-sulfide) reinforced with carbon fibers, is springing up as an alternative to the thermoset polymers composites, besides the fact that the current literature lacks data regarding failure predictions, the present paper limits itself to thewo-dimensional analysis of PPS/C composite type mechanical behavior under a linear static loading at a three point bending. In this study, the maximum stress criteria, the strength ratio, and the reversed relation of strength ratio of Tsai-Wu, as well as the criteria of Hill and Hoffman to predict failure, were analyzed. At last, a comparison was made between the results obtained from the computer model against the experimental results. The purpose of such comparison was to analyze, assess and validate the numerical simulation as a supplement to the experimental trials.
