Dissertação

Computational Modelling of Failure Stiffened Composite Panels EVALUATED

Esta dissertação apresenta um estudo aprofundado sobre o comportamento de estabilidade e pós-encurvadura de painéis compósitos. O mesmo surge no seguimento do projecto COCOMAT, apoiado pela Comissão Europeia, e visa ser uma contribuição directa para o estudo do aumento da eficiência estrutural de painéis fabricados em polímero reforçado com fibras de carbono (CFRP) utilizados em fuselagem de aviões. Para tal, pretende-se aumentar a exploração da sua resistência de pós-encurvadura e simultaneamente reduzir o peso estrutural e custos de desenvolvimento e operação. Utilizou-se o software de elementos finitos Abaqus para estudar o comportamento estrutural de diversos painéis CFRP, representativos da secção de uma fuselagem, quando submetidos a compressão axial. O primeiro modelo desenvolvido visou reproduzir aquele estudado no projecto COCOMAT, apresentando reforços com secção transversal em “T”. Para esta geometria, estudou-se a influência de diferentes modelos de dano intralaminar, do compósito, e do adesivo no comportamento do painel, tendo sido utilizados o critério de Hashin, os elementos coesivos e o eXtended Finite Element Method (XFEM)). Verificou-se que o dano nas fibras do compósito e a separação entre a casca e os reforços, devida ao dano no adesivo, conduzem ao colapso repentino da estrutura. Foram ainda criados modelos de painéis com diferentes geometrias de secção dos reforços, estudando-se o seu comportamento à compressão e à flexão. O painel com o reforço com secção transversal em forma de “Ω” foi identificado como sendo o mais eficiente, apresentando a melhor exploração da resistência de pós-encurvadura e o menor peso estrutural.
Painéis compósitos reforçados, eficiência estrutural, análises computacionais, instabilidade e pós-encurvadura, mecanismos de dano

Dezembro 13, 2017, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Nuno Miguel Rosa Pereira Silvestre

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado