Dissertação

{pt_PT=Strain Gauge Sensors in an Asymmetric Sandwich Composite made of natural materials} {} EVALUATED

{pt=Os materiais compósitos têm sido um tema de interesse para diversas indústrias, tendo-se revelado essencial a monitorização destes materiais de modo a garantir a sua integridade estrutural. Surge, então, a necessidade de implementar uma estratégia de identificação e caracterização de danos conhecida como monitorização estrutural que utiliza frequentemente extensómetros como sensores. O presente trabalho tem como objetivos estudar a fiabilidade da implementação de extensómetros, as propriedades mecânicas e os modos de falha de um compósito sanduíche assimétrico constituído por um núcleo de aglomerado de cortiça, duas skins de fibra de vidro e resina epóxi de baixa espessura e uma camada superior de um material com funcionalidade estrutural de origem natural (pedra natural). Para o efeito, foram realizados vários testes de flexão. Foram igualmente testados dois lotes diferentes de resina epóxi, A e C, comercialmente denominadas por Araldite e Castropox, respetivamente. Estes testes mostraram a capacidade dos extensómetros em medir valores de deformação e detetar danos. As propriedades mecânicas também foram calculadas, revelando que o uso de resina epóxi A contribui para uma maior rigidez geral do compósito em questão. Foi possível identificar os diferentes modos de falha e o papel desempenhado pela resina epóxi nestes resultados., en=Composite structures have been a growing subject of interest to various industries, thus it has become essential to monitor these structures to guarantee their structural integrity. There is a need to implement a damage identification and characterization strategy known as Structural Health Monitoring that often makes use of strain gauge sensors. This work aims to study the reliability of the implementation of strain gauge sensors, the mechanical properties as well as the failure modes of an asymmetric sandwich composite made by a core of cork agglomerate, two fibre-reinforced epoxy skins with low thickness and a structural natural material (natural stone) on top. To do so, several bending tests were performed, where two different batches with two different epoxy resins, A and C (commercially named Araldite and Castropox, respectively), were tested. The tests revealed the ability of the strain gauge sensors to measure strain values and detect damage. The mechanical properties were also calculated, showing that the use of epoxy resin A contributes to a higher overall stiffness of the composite. It was also possible to identify different failure modes and the role played by the epoxy resin on the results.}
{pt=compósito sanduíche assimétrico, pedra natural, monitorização estrutural, extensómetros, testes de flexão, modos de falha, en=asymmetric sandwich composite, natural stone, structural health monitoring, strain gauge sensors, bending tests, failure modes}

Julho 23, 2021, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

Pedro Miguel Gomes Abrunhosa Amaral

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado