999 resultados para Compósitos híbridos
Resumo:
A aplicao do material compsito neste momento bastante vasta, graas combinao das suas caractersticas especficas, tais como, maior resistncia especfica e mdulos especficos e melhor resistncia fadiga, quando comparados com os metais convencionais. Tais caractersticas, quando requeridas, tornam este material ideal para aplicaes estruturais. Esta caminhada de sucesso iniciou desde muito cedo, quando o material compsito j era utilizado para fabrico de armas pelos mongis e na construo civil pelos hebreus e egpcios, contudo, s a partir dos meados do sculo XX que despertou interesses para aplicaes mais modernas. Atualmente os materiais compósitos so utilizados em equipamentos domsticos, componentes eltricos e eletrnicos, passando por materiais desportivos, pela indstria automvel e construo civil, at indstrias de grande exigncia e visibilidade tecnolgica como a aeronutica, espacial e de defesa. Apesar das boas caractersticas apresentadas pelos materiais compósitos, no entanto, estes materiais tm tendncia a perderem as suas propriedades quando submetidas a algumas operaes de acabamento como a furao. A furao surge da necessidade de ligao de peas de um mesmo mecanismo. Os furos obtidos por este processo devem ser precisos e sem danos para garantir ligaes de alta resistncia e tambm precisas. A furao nos materiais compósitos bastante complexa devido sua heterogeneidade, anisotropia, sensibilidade ao calor e pelo facto de os reforos serem extremamente abrasivos. A operao de furao pode causar grandes danos na pea, como a delaminao a entrada, defeitos de circularidade do furo, danos de origem trmica e a delaminao sada que se apresenta como o mais frequente e indesejvel. Com base nesses pressupostos que este trabalho foi desenvolvido de forma a tentar obter processos simples para determinao e previso de danos em polmeros reforados com fibras (de carbono neste caso) de forma a precav-los. De forma a conseguir estes objetivos, foram realizados ensaios de incio de delaminao segundo a proposta de Lachaud et al. e ensaios de pin-bearing segundo a proposta de Khashaba et al. Foram tambm examinadas extenses de danos de acordo com o modelo de Fator de delaminao ajustado apresentado por Davim et al. A partir dos ensaios, de pin-bearing, realizados foram analisadas influncias do material e geometria da broca, do avano utilizado na furao e de diferentes orientaes de empilhamentos de placas na delaminao de laminados compósitos e ainda a influncias dessas variveis na fora de rutura por pin-bearing. As principais concluses tiradas daqui so que a delaminao aumenta com o aumento do avano, o que j era esperado, as brocas em carboneto de tungstnio so as mais recomendas para a furao do material em causa e que a delaminao superior para a placa cross-ply quando comparada com placas unidirecionais. Para a situao de ensaios de incio de delaminao foram analisadas as influncias da variao da espessura no cortada por baixo da broca/puno, de diferentes geometrias de brocas, da alterao de velocidade de ensaio e diferentes orientaes de empilhamentos de placas na fora de incio de delaminao. Deste ensaio as principais concluses so que a fora de incio de delaminao aumenta com o aumenta da espessura no cortada e a influncia da velocidade de ensaio altera com a variao das orientaes de empilhamento.
Resumo:
Dissertao para obteno do Grau de Mestre em Engenharia Civil Estruturas e Geotecnia pela Faculdade de Cincias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa
Resumo:
Dissertao de Mestrado em Engenharia Informtica
Resumo:
As excelentes propriedades mecnicas, associadas ao seu baixo peso, fazem com que os materiais compósitos sejam atualmente dos mais interessantes da nossa sociedade tecnolgica. A crescente utilizao destes materiais e a excelncia dos resultados da provenientes faz com que estes materiais sejam utilizados em estruturas complexas de responsabilidade, pelo que a sua maquinagem se torna necessria de forma a possibilitar a ligao entre peas. O processo de furao o mais frequente. O processo de maquinagem de compósitos ter como base os mtodos convencionais utilizados nos materiais metlicos. O processo dever, no entanto, ser convenientemente adaptado, quer a nvel de parmetros, quer a nvel de ferramentas a utilizar. As caractersticas dos materiais compósitos so bastante particulares pelo que, quando so sujeitos a maquinagem podero apresentar defeitos tais como delaminao, fissuras intralaminares, arrancamento de fibras ou dano por sobreaquecimento. Para a deteco destes danos, por vezes a inspeo visual no suficiente, sendo necessrio recorrer a processos especficos de anlise de danos. Existem j, alguns estudos, cujo mbito foi a obteno de furos de qualidade em compósitos, com minimizao do dano, no se podendo comparar ainda com a informao existente, no que se refere maquinagem de materiais metlicos ou ligas metlicas. Desta forma, existe ainda um longo caminho a percorrer, de forma a que o grau de confiana na utilizao destes materiais se aproxime aos materiais metlicos. Este trabalho experimental desenvolvido nesta tese assentou essencialmente na furao de placas laminadas e posterior anlise dos danos provocados por esta operao. Foi dada especial ateno medio da delaminao causada pela furao e resistncia mecnica do material aps ser maquinado. Os materiais utilizados, para desenvolver este trabalho experimental, foram placas compsitas de carbono/epxido com duas orientaes de fibras diferentes: unidireccionais e em cross-ply. No se conseguiu muita informao, junto do fornecedor, das suas caractersticas pelo que se levaram a cabo ensaios que permitiram determinar o seu mdulo de elasticidade. Relativamente sua resistncia trao, como j foi referido, a grande resistncia oferecida pelo material, associada s limitaes da mquina de ensaios no permitiu chegar a valores conclusivos. Foram usadas trs geometrias de ferramenta diferentes: helicoidal, Brad e Step. Os materiais utilizados nas ferramentas, foram o ao rpido (HSS) e o carboneto de tungstnio para as brocas helicoidais de 118 de ngulo de ponta e apenas o carboneto de tungstnio para as brocas Brad e Step. As ferramentas em diamante no foram consideradas neste trabalho, pois, embora sejam reconhecidas as suas boas caractersticas para a maquinagem de compósitos, o seu elevado custo no justifica a sua escolha, pelo menos num trabalho acadmico, como o caso. As vantagens e desvantagens de cada geometria ou material utilizado foram avaliadas, tanto no que diz respeito delaminao como resistncia mecnica dos provetes ensaiados. Para a determinao dos valores de delaminao, foi usada a tcnica de Raio X. Algum conhecimento j existente relativamente a este processo permitiu definir alguns parmetros (por exemplo: tempo de exposio das placas ao liquido contrastante), que tornaram acessvel o procedimento de obteno de imagens das placas furadas. Importando estas imagens para um software de desenho (no caso AutoCad), foi possvel medir as reas delaminadas e chegar a valores para o fator de delaminao de cada furo efetuado. Terminado este processo, todas as placas foram sujeitas a ensaios de esmagamento, de forma a avaliar a forma como os parmetros de maquinagem afectaram a resistncia mecnica do material. De forma resumida, so objetivos deste trabalho: - Caracterizar as condies de corte em materiais compósitos, mais especificamente em fibras de carbono reforado com matriz epxida (PRFC); - Caracterizao dos danos tpicos provocados pela furao destes materiais; - Desenvolvimento de anlise no destrutiva (RX) para avaliao dos danos provocados pela furao; - Conhecer modelos existentes com base na mecnica da fratura linear elstica (LEFM); - Definio de conjunto de parmetros ideais de maquinagem com o fim de minimizar os danos resultantes da mesma, tendo em conta os resultados provenientes dos ensaios de fora, da anlise no destrutiva e da comparao com modelos de danos existentes e conhecidos.
Resumo:
Dissertao para obteno do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Estruturas e Geotecnia
Resumo:
Nos ltimos anos, a utilizao dos materiais compósitos tem vindo a tornar-se cada vez mais comum em vrias indstrias, onde se verifica uma ascenso na procura pelos mesmos. Caractersticas como o baixo peso aliado sua alta resistncia e rigidez permitem que estes materiais possuam diversas aplicaes em variadas reas, desde a medicina, aeronutica, indstria automvel e aeroespacial, at indstria eletrnica. Hoje em dia, o uso de desperdcios slidos de borracha e fibras naturais na produo de materiais compósitos , mais que uma opo, uma necessidade ambiental. De forma a reduzir as enormes quantidades de desperdcios, foi criado um material compsito constitudo por uma resina termoendurecvel reforada com esses dois tipos de desperdcios. Parmetros de fabrico como a percentagem de borracha, o tamanho das partculas de borracha, a percentagem de fibras de cana-de-acar e o comprimento dessas fibras foram variados, com o objetivo de estudar a influncia destes dois materiais nas propriedades mecnicas do compsito. Apesar da maior parte dos compósitos serem fabricados na forma de uma pea funcional quase pronta a ser utilizada, por vezes necessrio recorrer maquinao de furos. Apesar das muitas tcnicas de furao existentes, os defeitos resultantes deste processo aplicado aos materiais compósitos so ainda muito comuns. Desses defeitos o que mais se destaca sem dvida a delaminao. Trinta e seis provetes de epxido reforado com borracha e fibra de cana-de-acar foram fabricados e furados, de modo a possibilitar o estudo das propriedades mecnicas do material compsito, assim como a anlise da zona danificada durante a furao. Diferentes condies de furao, como tipos de broca e velocidades de avano diferentes, foram impostas aos provetes de forma a variar o mais possvel a zona de dano de uns furos para os outros. Parmetros como a rea de dano ou ainda o fator de delaminao provam ser muito teis na caracterizao e quantificao do dano na zona perifrica de um furo. Recorrendo a tcnicas de processamento de imagem foi possvel obter esses parmetros. O processamento e anlise de imagem pode ser feito atravs de vrios mtodos. O mtodo utilizado neste trabalho foi o software MATLAB associado a ferramentas de processamento de imagem. Depois de feita a anlise dos furos foram realizados ensaios de esmagamento a todos os provetes. Este passo permitiu assim avaliar de que forma os parmetros de furao influenciam a resistncia mecnica do material, e se a avaliao realizada aos furos um mtodo vivel para a avaliao da extenso de dano nesses furos.
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A necessidade de utilizar mtodos de ligao entre componentes de forma mais rpida, eficaz e com melhores resultados tem causado a crescente utilizao das juntas adesivas, em detrimento dos mtodos tradicionais de ligao. A utilizao das juntas adesivas tem vindo a aumentar em diversas aplicaes industriais por estas apresentarem vantagens, das quais se destacam a reduo de peso, reduo de concentraes de tenses e facilidade de fabrico. No entanto, uma das limitaes das juntas adesivas a dificuldade em prever a resistncia da junta aps fabrico e durante a sua vida til devido presena de defeitos no adesivo. Os defeitos so normalmente gerados pela preparao inadequada das juntas ou degradao do adesivo devido ao ambiente (por exemplo, humidade), reduzindo a qualidade da ligao e influenciando a resistncia da junta. Neste trabalho apresentado um estudo experimental e numrico de juntas de sobreposio simples (JSS) com a incluso de defeitos centrados na camada de adesivo para comprimentos de sobreposio (LO) diferentes. Os adesivos utilizados foram o Araldite AV138, apresentado como sendo frgil, e o adesivo Sikaforce 7752, intitulado como adesivo dctil. A parte experimental consistiu no ensaio trao das diferentes JSS permitindo a obteno das curvas fora-deslocamento (P-). A anlise numrica por modelos de dano coesivo (MDC) foi realizada para analisar as tenses de arrancamento ((y) e as tenses de corte (xy) na camada adesiva, para estudar a varivel de dano do MDC durante o processo de rotura e para avaliar a capacidade dos MDC na previso da resistncia da junta. Constatou-se um efeito significativo dos defeitos de diferentes dimenses na resistncia das juntas, que tambm depende do tipo de adesivo utilizado e do valor de LO. Os modelos numricos permitiram a descrio detalhada do comportamento das juntas e previso de resistncia, embora para o adesivo dctil a utilizao de uma lei coesiva triangular tenha provocado alguma discrepncia relativamente aos resultados experimentais.
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Dissertao apresentada na Faculdade de Cincias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obteno do grau de Mestre em Engenharia Qumica e Bioqumica
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Dissertao para obteno do Grau de Mestre em Engenharia Fsica
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Dissertao para obteno do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil Estruturas
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Dissertao para obteno do grau de Mestre em Energias Renovveis Converso Elctrica e Utilizao Sustentveis
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Dissertao para obteno do grau Mestre em Engenharia Civil Perfil de Construo
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Dissertao para obteno do Grau de Mestre em Engenharia de Materiais
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Dissertao para obteno do Grau de Mestre em Engenharia Mecnica
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Dissertao para obteno do Grau de Mestre em Engenharia de Materiais
