Fadiga em compósitos polimérico reforçado com fibra de carbono: caracterização de propagação de dano intra e interlaminar

Resumo

A principal característica dos compósitos avançados é a elevada rigidez específica. Entretanto, devido à dificuldade de certificação e complexidade do comportamento de controle de fratura que atendam aos requisitos mecânicos de aplicação e manutenção, um fator limitante para utilização aeronáutica é a superestimativa dimensional de componentes estruturais que utilizam compósitos laminado, considerando o elevado fator de segurança aplicado. Com o propósito de caracterizar o comportamento físico de propagação de trinca em compósitos laminados, notou-se uma ausência de estudos que consideram fraturas intra e interlaminar, simultaneamente, para avaliação da taxa de liberação de energia em função da progressão de dano em fadiga, mediante a diferentes níveis de dano inicial. O objetivo principal deste trabalho é a caracterização do comportamento de propagação de dano intra e interlaminar de compósito polimérico reforçado com fibra contínua, processado via moldagem por transferência de resina, através de carregamento cíclico e amplitude constante. Para esse propósito, impacto de baixa velocidade serão aplicados nos laminados com diferentes níveis de energia para gerar o dano inicial, na qual a aplicação de carregamento por flexão de 4 pontos em fadiga, será realizado para gerar a progressão de dano intra e interlaminar, sendo medidos por métodos de microscopia de inspeção acústica por ultrassom. Os resultados esperados abrangem a avaliação do efeito da indução da fratura inicial através da variação de energia de dano por impacto; análise do comportamento de fratura por carregamento quase-estático e em fadiga, desenvolvendo um método padrão de análise de progressão de dano; avaliação do decaimento da rigidez por taxa de propagação de trinca; influência da direção da fibra na progressão do dano intra e interlaminar, através da utilização de diferentes orientações das fibras no laminado; e análise dos mecanismos de fratura via análises fractográficas. A expectativa deste projeto será a caracterização dos parâmetros referente ao comportamento da propagação de dano intra e interlaminar por carregamento cíclico em amplitude constante. (AU)