Otimização da carga de flambagem de placas laminadas sujeitas a impacto transversal

• Processo: 12/18365-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2013
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Sergio Frascino Muller de Almeida
• Beneficiário: Rubens Zolar Gehlen Bohrer
• Instituição Sede: Divisão de Engenharia Mecânica (IEM). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: otimização | Painéis compósitos | Parâmetros de laminação | Estruturas

Resumo

Este projeto visa desenvolver técnicas inovadoras de otimização de painéis aeronáuticos de material compósito laminado sob a ação simultânea de cargas compressivas e cargas de impacto de pequena massa.A função objetivo da otimização é a maximização da carga de flambagem de um painel com um dado número de camadas sob eventuais efeitos de degradação causados pelo impacto. As variáveis de projeto serão os ângulos de laminação das camadas. Os dados do projeto são: a energia do impacto, a massa e o raio do impactador e o número de camadas do laminado.Duas abordagens são propostas para caracterizar a degradação do painel em função da carga de impacto: (a) usar uma conjunto de equações fechadas para estimar a carga de pico após o impacto e a carga de iniciação de delaminação do painel; usar esses dados para maximizar a carga de flambagem sem que o painel delamine e (b) considerar que o painel é inteiramente degradado numa área correspondente ao raio do impactador com centro no ponto de impacto. Os resultados dessas otimizações serão comparadas para avaliar qual a melhor abordagem.A otimização usará um algoritmo recentemente desenvolvido baseado em parâmetros de laminação, um metamodelo linear em termos dos parâmetros de laminação e um banco de dados. Esse algoritmo já se encontra implementado e foi usado para otimizar problemas semelhantes.Este projeto envolve diversas contribuições científicas inovadoras e tem um grande potencial para aplicação prática no projeto de painéis aeronáuticos de compósitos laminados. (AU)

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)

GEHLEN ROHRER, RUBENS ZOLAR; MULLER DE ALMEIDA, SERGIO FRASCINO; DONADON, MAURICIO VICENTE. Optimization of composite plates subjected to buckling and small mass impact using lamination parameters. COMPOSITE STRUCTURES, v. 120, p. 141-152, FEB 2015. (12/18365-2, 08/57866-1, 06/61257-5)