{pt_PT=Avaliação do comportamento mecânico de estruturas compósitas tipo sanduíche de baixo peso específico utilizando materiais naturais} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Os materiais compósitos são, cada vez mais, soluções indispensáveis na indústria aeroespacial, nomeadamente as sanduíches compósitas, cuja importância é tendencialmente crescente de dia para dia. Sendo um tipo de material relativamente recente, com grandes perspetivas de proliferação, a avaliação do comportamento mecânico deste tipo de estruturas pode ser ainda aprofundada. As estruturas sanduíche, solicitadas à flexão, são caracterizadas pela presença de materiais com resistência mecânica diferente nas faces e no núcleo. Os aglomerados de cortiça, materiais naturais, possuem características mecânicas que potenciam a sua utilização em núcleos de sanduíches, destacando-se, nomeadamente a sua capacidade de amortecimento e absorção de energia, conferindo-lhe resistência e tolerância ao dano. Como tal, são fortes candidatos para o reforço de materiais frágeis. A utilização de uma sanduíche com núcleo de cortiça como reforço de um material frágil, constituída por materiais com resistências mecânicas distintas, confere-lhe um comportamento mecânico muito peculiar, tendo sido necessário numa primeira parte deste trabalho determinar um método de caracterização válido para este tipo de estruturas que tenha em conta a assimetria da sanduíche e as propriedades das faces, cuja determinação analítica não é trivial, que a tornam numa sanduíche não convencional. Depois de encontrado o método de caracterização, iniciou-se a segunda parte deste trabalho, onde se estudou cada um dos constituintes da sanduíche compósita, com o objetivo principal de incrementar a rigidez e resistência à flexão da sanduíche, sempre com vista o custo de matérias primas. Por fim, procurou-se encontrar a tipologia ótima ao nível das 3 propriedades de interesse. , en=Composite materials, including sandwich composites, are being seen progressively as more indispen-sable solutions for the aerospace industry, whose importance tends to be growing day by day. Being a relatively new type of material, with great prospects for dissemination, the evaluation of the mechanical behaviour of these structures can still be further studied. Sandwich structures, when subjected to bending, are characterized by the presence of materials with different mechanical strength in the faces and the core. Cork agglomerates, as natural materials, have mechanical characteristics that enhance its use as core of sandwiches, due in particular to its damping capability and energy absorption, which confers resistance and damage tolerance. Thus, they are strong candidates for the reinforcement of brittle materials. The use of a cork core sandwich strengthening a brittle material, being the sandwich consisted of materials with different mechanical strengths, gives it a very peculiar mechanical behaviour, being necessary in the first part of this dissertation, to determine a valid method for the characterization of this type of structures, regarding the asymmetry of the sandwich and the properties of the faces, whose analytical determination is not trivial, of this unconventional sandwich. After the accurate characterization method achievement, the second part of this dissertation starts, whereas each constituent of the sandwich composite was studied, with the main objective of increasing the stiffness and the flexural strength of the structure and always considering the cost of the raw materials. Finally, the optimal type of sandwich composite was found, considering 3 properties of interest. }

Discussão: novembro 17, 2016, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

AUTOR

João Pedro Sequeira Ribeiro (ist173117)

ORIENTADOR

Pedro Miguel Gomes Abrunhosa Amaral

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar