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Dissertação

Establishment of constitutive model for impact damage of plant fiber reinforced composite materials EVALUATED

Detalhes: Com a crescente utilização de materiais compósitos na indústria aeroespacial e a crescente necessidade de aumentar a eficiência e baixar a pegada de carbono desta indústria, os compósitos reforçados por fibras de origem natural apresentam-se como boa alternativa para manufatura de alguns painéis internos de aeronaves pois permitem baixar o peso (e custo) destas. As superfícies sujeitas a impacto (revestimentos de lavabos e compartimentos de carga de cabine) são uma possível aplicação e, desta forma, o estudo de impactos a baixas velocidades em compósitos reforçados por fibras naturais é importante. O desenvolvimento de um modelo constitutivo para impacto a baixa velocidade que considere o comportamento não linear das fibras naturais, causado pelo enrolamento destas de forma a criar fios, permite um melhor estudo numérico destes materiais. O modelo desenvolvido consegue considerar o comportamento não linear dos fios, introduzindo-o no critério de falha de Hashin, através de premissas propostas na literatura. Foi possível usar o critério de falha para um caso em que a carga não está alinhada com o eixo das fibras, de acordo com o modelo de Hashin, modificando-o de forma a que fosse incluído o efeito do ângulo de enrolamento. Com isto, foi possível fazer uma análise numérica do problema recorrendo a uma subrotina VUMAT e ao programa Abaqus/Explicit. Foi feita uma análise do impacto a baixa velocidade num compósito laminado unidirecional de 16 camadas para cinco valores de velocidade de impacto e os resultados obtidos foram analisados. São também apresentadas conclusões, principais feitos alcançados e trabalhos futuros.
Keywords: Materiais Compósitos Laminados, Fibras Naturais, Ângulo de Enrolamento, Impacto de Baixa Velocidade, Comportamento Não Linear.

Discussão: novembro 29, 2021, 14:0