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Dissertação

{en_GB=Mechanical behavior characterization of planar and non-planar sandwich composite panels with agglomerated cork core - Experimental and Numerical Study} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Pretende-se analisar o comportamento mecânico de uma estrutura compósita sanduíche laminada, cujo núcleo é aglomerado de cortiça reforçado com faces de fibra de vidro e resina epoxi. Painéis planos e não-planos são produzidos e é feita uma comparação entre o seu comportamento em ensaios de compressão e de vibração, considerando uma configuração específica baseada no projeto DesAIR. Foi desenvolvido um modelo numérico, para o qual as propriedades correctas para as faces e para o núcleo são determinadas analítica e experimentalmente. Com as propriedades correctas obtidas para efeitos de simulação, o modelo numérico foi progressivamente melhorado, enquanto painéis planos e não-planos foram produzidos e testados experimentalmente. Ensaios experimentais de compressão e vibração foram conduzidos e os resultados obtidos. Posteriormente, os resultados numéricos equivalentes foram obtidos através de uma análise de elementos finitos e após um estudo de convergência. Através da comparação das curvas de carga-deslocamento para o ensaio de compressão e dos modos e valores de frequência para o ensaio de vibração, pode-se facilmente concluir que o modelo numérico é válido. No entanto, o desvio inerente é relativamente alto para fins de engenharia, o que se deve a vários factores que ocorrem durante o processo de produção do painel e durante os testes experimentais, factores esses que não podem ser simulados com precisão pelo software de elementos finitos usado. Como desenvolvimentos futuros, o autor propôe a criação de um modelo estocástico a ser implementado no software de elementos finitos., en=This dissertation aims towards the mechanical behavior analysis of laminated sandwich composite structures, whereas the core is agglomerated cork reinforced with fiber glass and epoxy resin skins. Planar and non-planar panels are produced and a comparison between their behavior under compression and under vibration is performed, whereas a specific configuration based on the DesAIR project was used. A numerical model was developed, for which the correct properties for the skins and core were determined analytical and experimentally. With the correct properties obtained for simulation, the numerical model was progressively improved, while planar and non-planar panels were being produced and experimentally tested. Experimental compression and vibration tests were conducted and the results obtained. Afterwards, the numerical results were obtained through a finite elements analysis and after a convergence study. Through the comparison of the load-displacement curves for the compression test and of the modes and frequency values for the vibration test, one might easily conclude that the numerical model is valid. However, the inherent deviation is relatively high for engineering purposes, which is due to several factors that occur during the panel’s production and during the experimental tests, factors those that cannot be accurately simulated by the used finite elements software. As future developments, the author proposes the creation of a stochastic model to be implemented on the finite elements software.}
Keywords: {pt=compósitos sanduíche laminados, painéis planos e curvos, núcleo de aglomerados de cortiça, compressão, vibração, análise de elementos finitos, en=laminated sandwich composites, planar and curved panels, agglomerated cork core, compression, vibration, finite elements analysis}

Discussão: março 3, 2017, 10:30