Estudo da presença de entalhes semicirculares em compósitos poliméricos híbridos

Composite materials have a wide application in various sectors, such as the medical field in the manufacture of prostheses, in automotive and aerospace. Thus it is essential to the development of new composite and a better understanding in the face of various loading conditions and service. Several structural elements are manufactured in the presence of geometric discontinuity (notch, hole, etc ) in their longitudinal sections and/or cross-cutting, and these affect the mechanical response of these elements. The objective is to study the mechanical response of laminated polymer matrix hybrid composites reinforced with glass fiber/jute in a uniaxial tensile test. The mechanical response takes in account both the influence of the presence of a geometric discontinuity (semicircular notches) and the orientation of fibers in the layers (anisotropy). The semicircular notches are located in longitudinal section (with a reduction in cross section) of the same. In this analysis, the anisotropy is characterized by types of configurations (with different orientations of fibers in the outer layers). A comparative study of mechanical properties with and without the presence of notches is developed. Both configurations consist of four layers of woven jute fiber bidirectional and a central layer of bidirectional woven glass fibers. In addition to the mechanical properties was also studied the characteristics of the fracture developed in each composite laminate. The results showed that in the comparative study, the anisotropy and the presence of semicircular notches directly influences the mechanical behavior of laminates composites, mainly in reducing the tensile strength, and well as the final characteristics of the fracture

Os materiais compósitos têm uma ampla aplicação nos mais variados setores, como por exemplo, na área médica na confecção de próteses, na indústria automotiva e no setor aeroespacial. Assim é essencial o desenvolvimento de novos compósitos e uma melhor compreensão frente às mais diversas condições de carga e serviço. Vários elementos estruturais são fabricados na presença de descontinuidade geométrica (entalhe, furo etc.) em suas seções longitudinais e/ou transversais, e essas prejudicam a resposta mecânica desses elementos. O objetivo do trabalho é estudar a resposta mecânica de laminados compósitos híbridos de matriz polimérica reforçado com fibras de vidro/juta em um ensaio de tração uniaxial. A resposta mecânica leva em conta tanto a influência da presença de uma descontinuidade geométrica (entalhes semicirculares) quanto da orientação das fibras nas camadas (anisotropia). Os entalhes semicirculares estão localizados na seção longitudinal (com redução da seção transversal) dos mesmos. Nessa análise, a anisotropia é caracterizada por dois tipos de configurações (com diferentes orientações das fibras nas camadas externas). Um estudo comparativo das propriedades mecânicas com e sem a presença dos entalhes é desenvolvido. As duas configurações consistem de quatro camadas de tecidos bidirecionais de fibras de juta e uma camada central de tecido bidirecional de fibras de vidro. Além das propriedades mecânicas, também foi estudada as características da fratura desenvolvidas em cada laminado compósito. Os resultados mostraram que, no estudo comparativo, a anisotropia e a presença dos entalhes semicirculares influi diretamente no comportamento mecânico dos laminados compósitos, principalmente na redução da resistência à tração, e bem como na característica final da fratura