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Modelagem de junções coladas para aplicações em estruturas aeronáuticas de materiais compósitos

Processo: 15/16733-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2015
Vigência (Término): 30 de junho de 2018
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Estruturas Aeroespaciais
Pesquisador responsável:Maurício Vicente Donadon
Beneficiário:Mariano Andrés Arbelo
Instituição-sede: Divisão de Engenharia Aeronáutica (IEA). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Assunto(s):Fadiga   Mecânica do dano   Mecânica da fratura   Materiais compósitos

Resumo

Neste trabalho propõe-se o desenvolvimento de uma formulação e implementação numérica de um modelo de dano, para a previsão de falha estática e induzida por fadiga, em junções coladas de estruturas aeronáuticas fabricadas em laminados compósitos. O modelo constitutivo a ser desenvolvido será implementado no software comercial de elementos finitos Abaqus via sub-rotina Fortran VUMAT. A validação do modelo será dividida em estágios. Num primeiro estágio o modelo de dano será validado para carregamentos estático e de fadiga (em amplitude constante) utilizando resultados experimentais pré-existentes, disponíveis na literatura a nível de cupons. Num segundo estágio, o modelo será validado com resultados experimentais obtidos no ITA a nível de subcomponente, utilizando uma seção de um painel reforçado com reforçadores colados, típico de uma estrutura aeronáutica.O objetivo e principal contribuição deste trabalho é o desenvolvimento de procedimentos de análise numérica robustos aplicados ao projeto de juntas coladas em estruturas aeronáuticas de materiais compósitos, combinando o estado da arte disponível na literatura na área junto com modernas ferramentas de cálculo numérico acopladas a rotinas de dano e degradação eficientes.A proposta é inovadora e se encaixa dentro de um conjunto atividades de pesquisas atualmente em desenvolvimento no ITA, em parceria com a Embraer, para o desenvolvimento de tecnologia de projeto e fabricação de estruturas aeronáuticas de materiais compósitos.

Publicações científicas (7)
(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)
MENDONCA SALES, RITA DE CASSIA; GOMES BRITO, CAMILA BELO; ALVES SILVEIRA, NUBIA NALE; DE SOUZA SENA, JHONATHAN LOUIS; ARBELO, MARIANO ANDRES; DONADON, MAURICIO VICENTE. Hygrothermal effects on mode II interlaminar fracture toughness of co-bonded and secondary bonded composites joints. Polymer Composites, v. 40, n. 8, p. 3220-3232, AUG 2019. Citações Web of Science: 0.
SILVEIRA, NUBIA N. A.; SALES, RITA C. M.; BRITO, CAMILA B. G.; CANDIDO, GERALDO M.; DONADON, MAURICIO V. Comparative fractographic analysis of composites adhesive joints subjected to mode I delamination. Polymer Composites, v. 40, n. 8, p. 2973-2983, AUG 2019. Citações Web of Science: 0.
SHIINO, MARCOS YUTAKA; GONZALEZ RAMIREZ, FRANCIS MARIANA; GARPELLI, FELIPE PARISE; ALVES DA SILVEIRA, NUBIA NALE; MENDONCA SALES, RITA DE CASSIA; DONADON, MAURICIO VICENTE. Interlaminar crack onset in co-cured and co-bonded composite joints under mode I cyclic loading. FATIGUE & FRACTURE OF ENGINEERING MATERIALS & STRUCTURES, v. 42, n. 3, p. 752-763, MAR 2019. Citações Web of Science: 0.
GONZALEZ RAMIREZ, FRANCIS MARIANA; GARPELLI, FELIPE PARISE; MENDONCA SALES, RITA DE CASSIA; CANDIDO, GERALDO MAURICIO; ARBELO, MARIANO ANDRES; SHIINO, MARCOS YUTAKA; DONADON, MAURICIO VICENTE. Experimental characterization of Mode I fatigue delamination growth onset in composite joints: A comparative study. MATERIALS & DESIGN, v. 160, p. 906-914, DEC 15 2018. Citações Web of Science: 0.
BRITO, CAMILA BELO GOMES; SALES CONTINI, RITA DE CASSIA MENDONCA; GOUVEA, RICARDO FRANCISCO; DE OLIVEIRA, ARTHUR SCAGLIONI; ARBELO, MARIANO ANDRES; DONADON, MAURICIO VICENTE. Mode I Interlaminar Fracture Toughness Analysis of Co-Bonded and Secondary Bonded Carbon Fiber Reinforced Composites Joints. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 20, n. 2, p. 873-882, 2017. Citações Web of Science: 3.
CAMILA BELO GOMES BRITO; RITA DE CÁSSIA MENDONÇA SALES CONTINI; RICARDO FRANCISCO GOUVÊA; ARTHUR SCAGLIONI DE OLIVEIRA; MARIANO ANDRÉS ARBELO; MAURICIO VICENTE DONADON. Mode I Interlaminar Fracture Toughness Analysis of Co-Bonded and Secondary Bonded Carbon Fiber Reinforced Composites Joints. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 20, p. -, 2017.

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