Publicação
Estudo do efeito da percentagem de fibra na resistência à fadiga de compósitos de fibra curta carbono / epóxi
| Resumo: | Este estudo realizado na Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade de Coimbra em colaboração com o Instituto Politécnico de Leiria, tem como objetivo a análise do comportamento à fadiga de materiais compósitos, compostos por uma matriz de resina epóxi reforçado com fibras curtas de carbono (com cumprimento típico de 0,5mm).Este material foi estudado com 5 percentagens volúmicas de fibra; 100% Resina epóxi; 5%, 10%, 15%, 17,5% e 20% de fibra de carbono.O estudo do comportamento à fadiga foi realizado com base nas curvas de resistência (S-N), a analise da rugosidade superficial, porosidade e densidade dos materiais e parâmetros de dano: perda de rigidez e energia de histerese. Para isto, foram realizadas medições de densidade e de rugosidade superficial de modo a relacionar o comportamento à fadiga com o acabamento superficial e com as porosidades.Concluiu-se que os materiais testados tinham algumas flutuações de densidade, devido a defeitos internos como porosidades, e que estas flutuações de densidade têm grande influencia na resistência à fadiga. Concluiu-se também que o acabamento superficial, para o nível de rugosidades ensaiadas, não tem impacto na resistência à fadiga.O comportamento à tração altera-se com a adição de fibra ao material usado como matriz, tendo as series de maior percentagem de fibra um comportamento de fratura tipicamente frágil e a resina epóxi, que tem comportamento fratura dúctil. Já o comportamento à fadiga de todas as séries ensaiadas é idêntico tendo as curvas S-N declives idênticos.Tanto a resistência à fadiga como à tração, tende a aumentar com o volume de fibra, atingindo-se o máximo de eficiência do reforço para a série de 17,5%. |
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| Autores principais: | Correia, Daniel Afonso Lourenço |
| Assunto: | Fadiga Fibras curtas de carbono Materiais compósitos Epóxi / fibra de carbono Resina epóxi Fatigue Carbon Short Fibers Composite Materials Epoxy / Carbon Fiber Epoxy resin |
| Ano: | 2017 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Coimbra |
| Idioma: | português |
| Origem: | Estudo Geral - Universidade de Coimbra |
| Resumo: | Este estudo realizado na Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade de Coimbra em colaboração com o Instituto Politécnico de Leiria, tem como objetivo a análise do comportamento à fadiga de materiais compósitos, compostos por uma matriz de resina epóxi reforçado com fibras curtas de carbono (com cumprimento típico de 0,5mm).Este material foi estudado com 5 percentagens volúmicas de fibra; 100% Resina epóxi; 5%, 10%, 15%, 17,5% e 20% de fibra de carbono.O estudo do comportamento à fadiga foi realizado com base nas curvas de resistência (S-N), a analise da rugosidade superficial, porosidade e densidade dos materiais e parâmetros de dano: perda de rigidez e energia de histerese. Para isto, foram realizadas medições de densidade e de rugosidade superficial de modo a relacionar o comportamento à fadiga com o acabamento superficial e com as porosidades.Concluiu-se que os materiais testados tinham algumas flutuações de densidade, devido a defeitos internos como porosidades, e que estas flutuações de densidade têm grande influencia na resistência à fadiga. Concluiu-se também que o acabamento superficial, para o nível de rugosidades ensaiadas, não tem impacto na resistência à fadiga.O comportamento à tração altera-se com a adição de fibra ao material usado como matriz, tendo as series de maior percentagem de fibra um comportamento de fratura tipicamente frágil e a resina epóxi, que tem comportamento fratura dúctil. Já o comportamento à fadiga de todas as séries ensaiadas é idêntico tendo as curvas S-N declives idênticos.Tanto a resistência à fadiga como à tração, tende a aumentar com o volume de fibra, atingindo-se o máximo de eficiência do reforço para a série de 17,5%. |
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