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Caracterização experimental de tensões residuais térmicas de cura em estruturas laminadas

Resumo

Uma estrutura de material compósito pode ser projetada de modo a intencionalmente distribuir favoravelmente os esforços térmicos induzidos na manufatura para melhorar o desempenho estrutural. Resultados numéricos demonstram que, em alguns casos, pode-se conseguir ganhos muito significativos de desempenho estrutural sem penalização na massa da estrutura (por exemplo, a carga de flambagem pode aumentar por um fator de quatro para uma das configurações analisadas). A implementação prática desse conceito depende de dois fatores básicos: (1) a capacidade de se estimar de forma confiável a distribuição de tensões residuais térmicas na estrutura; (2) desenvolvimento de ferramentas computacionais para otimizar o desempenho estrutural na presença de um campo de tensões residuais de cura. Neste projeto serão estudadas técnicas experimentais inovadoras para a estimar a magnitude das tensões residuais térmicas em placas laminadas de carbono/epoxi. Serão utilizadas medidas diretas (a placa é instrumentada com extensômetros e as tensões residuais são medidas cortando-se a placa para aliviar as tensões residuais) e indiretas (a magnitude das tensões residuais é inferida indiretamente a partir de seus efeitos no comportamento termomecânico da placa). Serão considerados os efeitos na rigidez e freqüências naturais da placa e a curvatura de laminados não simétricos em função da temperatura usando o processamento de imagens digitais para as medições. Também serão desenvolvidas ferramentas computacionais de projeto para lidar com a dificuldade do elevado número de variáveis envolvidas no problema... (AU)

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