Desenvolvimento de Procedimentos de Projeto de Painéis Reforçados em Estruturas Aeronáuticas de Materiais Compósitos

• Processo: 08/05345-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2008
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2011
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Estruturas Aeroespaciais
• Pesquisador responsável: Sergio Frascino Muller de Almeida
• Beneficiário: Mariano Andrés Arbelo
• Instituição Sede: Divisão de Engenharia Mecânica (IEM). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Método dos elementos finitos Delaminação Estrutura de aeronaves Materiais compósitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Delaminação | Elementos Finitos | Estruturas Aeronáuticas | Materiais compósitos | Painéis Reforçados | Pós-flambagem | Materiais compósitos

Resumo

Neste trabalho propõe-se a investigação numérica e experimental do comportamento estrutural de painéis com reforçadores colados ou co-curados fabricados em materiais compósitos sujeitos à diferentes estados de carga. O objetivo e a principal contribuição original deste trabalho é o desenvolvimento de procedimentos de projeto robustos de painéis reforçados de materiais compósitos para aplicações aeronáuticas.Na parte experimental, serão realizados dois conjuntos de ensaios bem definidos. O primeiro, orientado à validação do modelo numérico com testes de delaminação em Modo I, Modo II e Modo Misto I/II, já padronizados na indústria, para caracterização do material. O segundo, focado ao estudo de sub estruturas tipo painéis reforçados com interfaces coladas ou co-curadas. Serão feitos ensaios de pós flambagem com carregamento de compressão, carregamento de cisalhamento puro, carregamento combinando flexão - cisalhamento e ensaio de flexão em sete pontos. Neste segundo conjunto de estudos, metodologias de ensaio serão propostas com o fim de obter resultados confiáveis e reprodutíveis. Serão estabelecidos: a definição dos corpos de prova, mecanismos de ensaio, metodologias de aquisição de dados e as análises dos resultados obtidos.Na parte numérica, será realizada uma série de modelos numéricos, implementando modelos de dano que sejam capazes de prever a iniciação e propagação dos modos de falha característicos em estruturas feitas com materiais compósitos, incluindo os efeitos da delaminação da interface painel - reforçador, no programa de elementos finitos ABAQUS/EXPLICIT, com a finalidade de obter resultados que representem fielmente os resultados experimentais.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ARBELO, MARIANO A.; DE ALMEIDA, SERGIO F. M.; DONADON, MAURICIO V.; RETT, SANDRO R.; DEGENHARDT, RICHARD; CASTRO, SAULLO G. P.; KALNINS, KASPARS; OZOLINS, OLGERTS. Vibration correlation technique for the estimation of real boundary conditions and buckling load of unstiffened plates and cylindrical shells. THIN-WALLED STRUCTURES, v. 79, p. 119-128, JUN 2014. (08/05345-8)

DONADON, MAURICIO V.; ARBELO, MARIANO A.. Bird Strike Modeling in Fiber-Reinforced Polymer Composites. INTERNATIONAL JOURNAL OF STRUCTURAL STABILITY AND DYNAMICS, v. 17, n. 6, AUG 2017. (08/05345-8)

ARBELO, MARIANO A.; DE ALMEIDA, SERGIO FRASCINO M.; DONADON, MAURICIO V.. An experimental and numerical analysis for the post-buckling behavior of composite shear webs. COMPOSITE STRUCTURES, v. 93, n. 2, p. 465-473, JAN 2011. (08/05345-8, 06/06808-6)