Dissertação

{pt_PT= Sensores Embebidos em Materiais Compósitos Sanduíche com Núcleo de Aglomerado de Cortiça} {} EVALUATED

{pt=O presente estudo exploratório procura avaliar a influência de sensores embebidos nas propriedades mecânicas de um compósito sanduíche com núcleo de aglomerado de cortiça e skins de fibras de de vidro e resina epóxi. Analisou-se o comportamento do material à tração, flexão e fluência, em três situações distintas: sem sensores, com sensores à superfície e com sensores embebidos. Os sensores estudados foram os extensómetros e os sensores de Bragg. Os provetes foram produzidos utilizando o método de hand lay-up que demonstrou permitir uma boa leitura dos sensores embebidos. A incorporação de sensores afetou a resistência e o modo de falha à flexão do material. No caso da fluência, a amostra do material em teste foi sensível à temperatura mais elevada, sendo que todas as leituras dos sensores embebidos traduziram essa diferença. O estudo da rigidez nos ensaios de tração e flexão não permitiu tirar conclusões, devido ao número reduzido de provetes testados, mas o facto de alguns provetes com sensores embebidos não terem sofrido alterações de rigidez significativas, comparativamente com provetes sem sensores e com sensores à superfície, reforça a necessidade de se prosseguir com estudos nesta área que permitam validar e generalizar resultados. O estudo foi de encontro aos objetivos traçados, tendo permitido desenvolver conhecimento relativamente a este tema. Os resultados obtidos abrem caminho para investigações futuras que permitam testar uma amostra maior, efetuar simulações numéricas para comparação de resultados e realizar outro tipo de ensaios que permitam caracterizar a longo termo os efeitos da incorporação de sensores embebidos., en=This study intends to assess how embedded sensors can change the mechanical properties of a sandwich composite material with cork agglomerate core and fiberglass and epoxy resin skins. The behaviour of the material was analysed during tensile, flexural and creep tests, in three different situations: without sensors, with surface sensors and embedded sensors. The sensors tested were strain gages and fiber Bragg grating. The manufacturing process used to produce the composite specimens was the hand lay-up process, which proved to allow good measurements from the embedded sensors. Collected data analysis showed that embedded sensors affected the flexural resistance and failure modes. In the creep test, the specimens were sensible to the highest temperature, in comparison with room temperature, and all the data collected by the embedded sensors translated this difference. The stiffness analysis in the tensile and flexural tests did not allow to draw conclusions due to the small number of specimens, but the fact that some specimens with embedded sensors showed no significant changes in stiffness, compared with specimens without sensors and surface sensors, reinforces the need to continue with studies in this area that allow to validate and generalize results. This study followed the objectives proposed, increasing knowledge regarding this subject. The conclusions open a way to future studies that can test a larger number of specimens, numerical simulations to compare results and perform other tests that allow to characterize in long term the effects of embedded sensors.}
{pt=sensores embebidos, extensómetros, sensores de Bragg, monitorização estrutural, compósito sanduíche, hand lay-up, en=embedded sensors, strain gage, fiber Bragg grating, structural health monitoring, sandwich composite, hand lay-up}

Julho 11, 2019, 9:15

Orientação

ORIENTADOR

Virgínia Isabel Monteiro Nabais Infante

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Pedro Miguel Gomes Abrunhosa Amaral

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar