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Title: ANÁLISE DO GRADIENTE DE TENSÃO NA BORDA DE UM FURO EM LÂMINA DE TECIDO HÍBRIDO DE FIBRA DE VIDRO/CARBONO
Other Titles: Stress Gradient Analysis at the Border of a Hole on a Hybrid Lamina Composite of Carbon/Glass Fiber
Authors: Cestaro, Guilherme
Keywords: tecido híbrido, concentrador de tensão, gradiente;hybrid fabric, stress concentration, gradient
Issue Date: 6-Nov-2019
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: ESTARO, Guilherme Alas Martins. ANÁLISE DO GRADIENTE DE TENSÃO NA BORDA DE UM FURO EM LÂMINA DE TECIDO HÍBRIDO DE FIBRA DE VIDRO/CARBONO. 2019. 45 f. Monografia (Graduação) - Curso de Engenharia Mecânica, Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019
Portuguese Abstract: O crescente desenvolvimento econômico e tecnológico da sociedade atual e as grandes procuras por novos produtos que supram a crescente demanda empresarial e social permitiu grandes avanços na busca por novos materiais. Assim a linha de pesquisa, que busca a integração de materiais a fim de criar um só composto com as propriedades específicas para a aplicação, ganhou seu espaço: os compósitos. Dentre as diversas classificações de compósitos tem-se os compósitos laminados reforçados por tecidos híbridos, em que há combinação de duas ou mais fibras no mesmo tecido, buscando maior eficiência do compósito para a aplicação. No entanto, devido a criação recente destes tipos de materiais tem-se pouco conhecimento do seu comportamento mecânico para determinadas situações. A partir do exposto viu-se a oportunidade de analisar o comportamento da tensão na borda de um concentrador de tensão em um compósito laminado de tecido híbrido de fibra de carbono/vidro. A fim de verificar se o comportamento da tensão segue o gradiente teórico para materiais ortotrópicos, fabricou-se o laminado utilizando como matriz a resina epóxi éster-vinílica MOMENTUM 411-350 da empresa DERAKANE®. Com intuito de realizar uma análise mais abrangente do comportamento do compósito confeccionou-se corpos de prova com variação na orientação das fibras sendo como referência a fibra de carbono em relação ao carregamento. Assim fabricou-se os corpos de prova CP0, CP30, CP45 e CP60, com dimensões conforme a Norma ASTM D 5766-02, e submeteu-os ao ensaio de tração uniaxial seguindo a Norma ASTM D3039M-(2014). Com o auxílio de extensômetros obteve-se os dados de tensão durante o ensaio e pôde-se criar gráficos comparativos entre a curva analítica de tensão de acordo com a distância da borda do furo. Os resultados obtidos foram satisfatórios para comprovação de que o laminado de tecido híbrido de fibra de vidro/carbono apresenta comportamente ortotrópico, e na região da periferia do furo apresenta a disperção esperada para materiais com esta propriedade.
Abstract: The technological and economic growth of modern society, and the constant search for new products that cater higher demands of industry and society, have allowed further developments on researchs for new materials. Thus the research area that seeks the integration of material in order to create a single compound with specific properties for the application gained his own space: the composite. The hybrid lamina composite combine two or more types of fiber on the same fabric, seeking for higher performances for the application. However, due to recently creation of this types of materials the knowledge for mechanical performance in some situations are scarce. Hence we saw the opportunity to analyze the stress behavior at the edge of a stress concentrator in a laminate composite reinforced with hybrid fabric of carbon fiber / glass. In order to verify if the tensile behavior follows the theoretical gradient for orthotropic materials, the laminate was manufactured using the vinyl ester epoxy resin MOMENTUM 411-350 from DERAKANE®®. With the purpose of performing a more comprehensive analysis of the behavior of the composite, samples were made varying fiber orientation, with reference to carbon fiber in relation to the loading. Thus, the CP0, CP30, CP45 and CP60 samples, with dimensions according to ASTM D 5766-02, were manufactured and subjected to uniaxial tensile testing following ASTM D3039M- (2014). Tension data were obtained during the test using strain-gauges and it was possible to create comparative graphs between the analytical stress curve according to the distance from the hole edge. The final results were satisfactory to prove that the lamina with hybrid fabric of fiberglass / carbon presents orthotropic performance, and in the periphery of the hole presents the expected dispersion for materials with this property.
URI: http://monografias.ufrn.br/handle/123456789/9635
Other Identifiers: 20170155523
Appears in Collections:Engenharia Mecânica

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