Contribuição ao estudo de danos e falhas progressivas em estruturas de material compósito polimérico

dc.contributorCarvalho, Jonas de
dc.creatorTita, Volnei
dc.date2003-08-13
dc.date2015-09-10
dc.date.accessioned2017-11-15T11:23:29Z
dc.date.available2017-11-15T11:23:29Z
dc.date.issued2017-11-15
dc.descriptionNeste trabalho buscou-se propor e implementar um modelo de material capaz de prever o comportamento mecânico de estruturas em compósitos poliméricos reforçados (CPR). Inicialmente fez-se um levantamento bibliográfico sobre os modos de danificação intralaminar e falhas interlaminares bem como sobre formas de abordagem (analítica e numérica) para tratar esses problemas. Em seguida, foram apresentadas em detalhes as etapas experimentais executadas, descrevendo todo o procedimento de fabricação dos corpos-de-prova e os resultados obtidos a partir dos ensaios quase-estáticos de tração, compressão, cisalhamento e flexão. Com base nesses resultados e em informações provenientes da literatura, propõem-se alguns modelos de material que foram implementados em sub-rotinas FORTRAN. Tais modelos são posteriormente compilados em conjunto com um programa de elementos finitos (ABAQUS®) a fim de serem avaliados e terem seus parâmetros calibrados. Numa primeira fase, através de simulações computacionais dos ensaios de tração e compressão avaliou-se os modelos de material implementados. Numa segunda fase, os parâmetros foram calibrados tomando como base três estudos de caso (flexão, endentação e teste de impacto) envolvendo seqüências de empilhamento distintas. Após a simulação computacional desses estudos, apresentou-se a proposta de uma metodologia para avaliar problemas de impacto a baixa velocidade em estruturas laminadas. Conclui-se assim que o presente projeto de pesquisa traz contribuições inovadoras, mas também apresenta várias perspectivas de trabalhos futuros.
dc.descriptionIn this work, material models were proposed to predict the mechanical behavior of composite structures. First of all, it was done a study about damage intra-ply and inter-ply (delamination) on composite materials and about analytical and numerical approaches to solve problems of progressive damage on composite structures was performed. After, many specimens were manufactured and experimental tests (tensile, compression, shear and flexural tests) were carried out. Experimental results and information from literature were used to develop some material models, which were implemented using FORTRAN compiler. These material models were compiled with a commercial finite element program (ABAQUS®) in order to evaluate and calibrate parameters of the models. In the first step, computational simulations of tensile and compression test were carried out to evaluate material models implemented. In the second step, the parameters of the material models were calibrated using three case studies (flexural, indentation and impact test) with some staking sequences. After that, a methodology was proposed to evaluate impact problems on composite structures under low velocity. Therefore, this research project not only shows new contributions but also suggests many future investigations.
dc.formatapplication/pdf
dc.identifierhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18135/tde-10092015-114215/
dc.identifierdoi:10.11606/T.18.2003.tde-10092015-114215
dc.identifier.urihttp://repositorio.eesc.usp.br/handle/RIEESC/4460
dc.languagept
dc.publisherBiblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
dc.publisherUniversidade de São Paulo
dc.publisherEscola de Engenharia de São Carlos
dc.rightsLiberar o conteúdo para acesso público.
dc.subjectComportamento mecânico
dc.subjectSimulação computacional
dc.subjectModelo de material
dc.subjectTestes de impacto
dc.subjectEnsaios quase-estáticos
dc.subjectCompósitos poliméricos
dc.subjectImpact test
dc.subjectComputational simulations
dc.subjectMechanical behavior
dc.subjectQuasi-static tests
dc.subjectComposites
dc.subjectMaterial model
dc.titleContribuição ao estudo de danos e falhas progressivas em estruturas de material compósito polimérico
dc.titleContribution to the study of damage and progressive failure on composite structures
dc.typeTese de Doutorado
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