Dissertação

{pt_PT=Comportamento face à ação de cargas pontuais de painéis sanduíche em compósitos FRP} {} EVALUATED

{pt=Os painéis sanduíche em compósito de polímero reforçado com fibras (FRP) assumem-se com uma solução promissora para a reabilitação de pisos de edifícios e de tabuleiros de pontes pedonais. Contudo, estudos anteriores realizados em painéis sanduíche de espessura reduzida apontam para a sua particular vulnerabilidade face à ação de cargas pontuais. A este respeito, os estudos desenvolvidos para painéis sanduíche de espessuras elevadas, característicos de aplicações estruturais de engenharia civil, são muito escassos. Na presente dissertação apresenta-se um estudo experimental, numérico e analítico sobre os fenómenos de indentação/perfuração e punçoamento resultantes da ação de cargas pontuais em painéis sanduíche em compósito FRP de espessura elevada. No estudo experimental, analisa-se o modo como a geometria do indentador (forma e diâmetro) e a utilização de diferentes materiais de núcleo influenciam a rigidez de indentação, as resistências ao 1º dano e de pico e a capacidade de absorção de energia dos painéis. Os resultados dos ensaios permitiram concluir que os painéis sanduíche apresentam elevados valores de resistência, com ligeiras variações para os diferentes materiais de núcleo, e uma reduzida capacidade de absorção de energia para o 1º dano. No estudo numérico, verificou-se que o critério de Hashin conduz a uma previsão com uma aproximação bastante razoável (diferença relativa de 12% face ao valor obtido experimentalmente) da força correspondente ao 1º dano. Para os dois modelos analíticos analisados foi elaborado um estudo paramétrico e proposta uma nova formulação, tendo-se concluído que estes fornecem previsões bastante razoáveis da força correspondente ao 1º dano., en=Composite sandwich panels are a promising solution for the rehabilitation of building floors and pedestrian bridges. However, previous studies on relatively thin sandwich panels have pointed out their particular susceptibility to the action of concentrated loads. In this respect, studies developed for relatively thick sandwich panels like those used in civil engineer structural applications are scarce. The present dissertation presents experimental, numerical and analytical studies about the indentation/punching and perforation behaviour of relatively thick FRP composite sandwich panels under concentrated loads. In the experimental study, the influence of the indenter geometry (shape and diameter) and of different core materials in the indentation stiffness, 1st damage and peak resistances and energy absorption capacity of the sandwich panels are investigated. The results obtained show that the sandwich panels, despite exhibiting high resistance values, present a reduced energy absorption capacity for the 1st damage. Furthermore, the results show that different core materials lead to slight significant variations of resistance values. The numerical study allowed concluding that the Hashin criterion gives a very reasonable prediction of the 1st damage resistance (12% relative difference compared to the experimental value selected as a case study). For the two analytical models analysed, a parametrical study was developed and a new formulation was proposed. The results obtained show that models can provide very reasonable predictions of 1st damage resistance. }
{pt=Painéis sanduíche em compósito FRP, núcleo de espuma, núcleo de madeira de balsa, indentação quase-estática, impacto de velocidade reduzida, modelos numéricos e analíticos, en=FRP composite sandwich panels, foam core, balsa core, quasi-static indentation, low-velocity impact, numerical and analytical models}

Outubro 20, 2017, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

João Pedro Ramôa Ribeiro Correia

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Mário Alexandre De Jesus Garrido

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Colaborador Docente