Estudo do comportamento da resistência de laminado em fibra de carbono submetido a fadiga térmica

Francisco, Nuno Tiago de Sousa

http://hdl.handle.net/10400.8/2555

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Authors

Francisco, Nuno Tiago de Sousa

Advisor(s)

Pereira, António Mário Henriques

Ferreira, José António Martins

Abstract(s)

O atual desenvolvimento e aplicação exponencial de materiais compósitos, deve-se em grande parte a indústrias como a automóvel, aeronáutica e desportos de competição que constantemente procuram substituir componentes existentes por outros mais leves e com propriedades mecânicas superiores. Um dos materiais que tem sofrido maior evolução é o laminado de fibra de carbono, por ter características que o tornam favorável às exigências atuais do mercado ao nível da eficiência, segurança, redução dos custos de fabrico, boa capacidade para resistir a produtos químicos corrosivos, temperatura e pressão. Estes são alguns dos fatores que levaram à utilização deste tipo de material para a realização deste estudo. O objetivo fundamental deste trabalho é analisar o comportamento de laminados poliméricos reforçados por fibra de carbono (CFRP), após serem sujeitos a 52 ciclos de fadiga térmica, com uma duração de 16 horas por ciclo com temperaturas entre os - 40˚C e 60˚C. Os provetes submetidos a ensaio foram manufaturados através de impregnação manual com moldação por vácuo. O processo de fadiga térmica foi executado em dois equipamentos, estufa e arca frigorífica. Foram realizados ensaios de tração, flexão em 3 pontos e impacto de baixa velocidade. A tensão de rotura, carga máxima e energia elástica foram os principais parâmetros obtidos. Com estes parâmetros analisou-se o comportamento dos laminados ao longo do processo de fadiga térmica. Os resultados obtidos para a alteração do comportamento não evidenciaram alterações significativas em nenhum dos ensaios, os parâmetros analisados mantiveram-se na mesma gama de valores. Com estes resultados concluiu-se que os laminados de fibra de carbono não sofreram dano detetável nas condições de ensaio impostas.