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Dissertação

Comportamento mecânico de painéis compósitos de fuselagem sujeitos a ações de impacto: Influência do projétil, carregamento e taxa de deformação EVALUATED

Detalhes: Os materiais compósitos são cada vez mais utilizados em estruturas aeroespaciais devido às suas excelentes características mecânicas, como a rigidez e resistência. No entanto, este tipo de material apresenta suscetibilidade à delaminação, ao longo da espessura, o que o torna pouco resistente a ações localizadas, como impactos. Durante a sua vida útil, uma aeronave pode estar sujeita a diversos tipos de colisões, pelo que o estudo do impacto neste tipo de estruturas é de grande importância. Esta dissertação apresenta um estudo sobre o comportamento mecânico de painéis de fuselagem em compósito (de polímero reforçado com fibras de carbono) sujeitos a impacto, através de análises dinâmicas de elementos finitos utilizando o programa Abaqus/Explicit. Inicialmente, é apresentada uma breve introdução ao tema e feita uma revisão da literatura neste domínio. Posteriormente, são apresentados os resultados numéricos para o painel de referência (com reforços em T) impactado por dois materiais diferentes (aço e gelo). São testados dois níveis de pré-carregamentos (aplicados em compressão ou em tração) bem como a influência da pressurização. Relativamente às geometrias dos projéteis, são testadas 3 formas: esférica, cilíndrica e cónica. De seguida, é investigada a influência da geometria do reforço (I, C, J e Ω) na resistência do painel, replicando-se as pré-solicitações que induzem velocidades residuais mais elevadas no painel com reforços em T. Para todas as simulações é introduzido o efeito da taxa de deformação nas propriedades mecânicas do compósito, sendo ambos os projéteis modelados elasticamente. Por fim, apresentam-se as principais conclusões e possíveis desenvolvimentos futuros.
Keywords: Impacto, painéis de CFRP, velocidade residual, taxa de deformação, pré-solicitações

Discussão: dezembro 16, 2020, 15:0