Caracterização e modelagem de distorção geométrica em compósitos termoplásticos

• Processo: 19/04167-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Estruturas Aeroespaciais
• Pesquisador responsável: Maurício Vicente Donadon
• Beneficiário: Dante Krivtzoff de Grandis
• Instituição Sede: Divisão de Engenharia Aeronáutica (IEA). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). São José dos Campos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/50343-2 - Plano de desenvolvimento institucional na área de transformação digital: manufatura avançada e cidades inteligentes e sustentáveis (PDIp), AP.PDIP
• Assunto(s): Materiais compósitos Termoplásticos Termoformagem Mecânica de meios contínuos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Conformação (hot-stamping) | Distorcao (Draping) | Materiais compósitos termoplasticos | Mecânica do Contínuo | Simulacao atraves do Metodo de elementos finitos | Conformação de compósitos

Resumo

A aplicação de materiais compósitos em vários segmentos industriais tem aumentado significativamente nos últimos anos. Essa tendência se deve principalmente ao fato de que esses materiais apresentam elevada resistência e rigidez específicas, excelente desempenho em fadiga, resistência à corrosão e flexibilizam a manufatura de componentes estruturais com geometrias complexas, reduzindo de forma significativa os custos e número de partes integrantes da estrutura como um todo. Além disso, há uma tendência mundial na busca por materiais que são amigáveis ao meio ambiente, como é o caso de materiais termoplásticos. Tais materiais possuem maior facilidade de reciclagem e reparo. Atualmente as indústrias aeronáutica e automotiva veem nos compósitos termoplásticos uma boa alternativa de material para uso estrutural. Mas para que a aplicação seja viável, é de suma importância que a aplicação deste material, na substituição de materiais já conhecidos no mercado, não seja muito onerosa. Portanto, com o objetivo de dominar e otimizar as técnicas de fabricação bem como prever o comportamento do material durante o processo de consolidação, o presente trabalho apresenta uma proposta de desenvolvimento um modelo numérico que permita análise de componentes estruturais manufaturados utilizando laminados termoplásticos via processo de termoformagem. Com este modelo em mãos, os parâmetros de fabricação podem ser variados nas simulações para que sejam obtidas as propriedades mecânicas desejadas. As análises desenvolvidas durante o período de execução do projeto serão validadas por experimentos. Além disso, componentes estruturais poderão ser fabricados utilizando os processos já estabelecidos pela indústria. A proposta deste trabalho é inovadora, de interesse acadêmico e industrial, e possui um potencial impacto para que haja um número considerável de publicações de trabalhos técnicos e patentes, contribuindo para o progresso dessa linha de pesquisa no ITA e IPT. (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)

GRANDIS, DANTE KRIVTZOFF DE'; DONADON, MAURICIO VICENTE; DE FARIA, ALFREDO ROCHA; MENDONCA SALES-CONTINI, RITA DE CASSIA. CLT based constitutive model to predict distortions and residual stresses in semi-crystalline thermoplastic composite. JOURNAL OF COMPOSITE MATERIALS, v. 55, n. 24, MAY 2021. (19/04167-3)

CANDIDO, GERALDO MAURICIO; SALES, RITA DE CASSIA MENDONCA; ARBELO, MARIANO ANDRES; DONADON, MAURICIO VICENTE. Failure analysis in secondary bonded T-stiffened composite panels subject to cyclic and quasi-static compression loading. INTERNATIONAL JOURNAL OF ADHESION AND ADHESIVES, v. 118, p. 10-pg., 2022-10-01. (15/16733-2, 19/04167-3)