Fadiga em compósitos híbridos processados via RTM: influência da interface híbrida na delaminação nos modos I e II

Resumo

A adoção de compósitos híbridos para a indústria aeronáutica pode ser uma solução viável para o elevado custo das fibras de carbono. Contudo, as propriedades mecânicas deste novo compósito continuam sendo fundamentais para a aplicação estrutural primária. Um dos principais fatores limitantes à utilização aeronáutica de compósitos laminados é o baixo valor de tenacidade a fratura interlaminar, que é representado principalmente pela adesão matriz/reforço. O resultado disso é uma rápida propagação de trinca na região interlaminar. Considerando os tratamentos superficiais da fibra de carbono, que introduz uma adesão excessivamente forte e, como consequência, uma eventual fragilização do compósito, a tenacidade poderia ser incrementada com a introdução da fibra de vidro. Surge então, a necessidade do conhecimento da influência da interface híbrida de um compósito na taxa de propagação de trinca por número de ciclos. O objetivo principal deste trabalho é determinar a influência que a interface de um compósito híbrido oferece nos modos de propagação de trinca individuais I e II, por meio da delaminação de um corpo de prova, o qual será submetido a um carregamento cíclico de amplitude constante. Para isso, serão analizadas as contribuições matemáticas de ambas as fibras no processo de delaminação e validadas experimentalmente, através do modelo desenvolvido por Khan. Estabelecendo assim, os parâmetros para a caracterização em fadiga de cada modo individualmente. A previsão de propagação de trinca, considerando os mecanismos físicos da fratura, será realizada por meio de um modelo analítico teórico e confirmado por meio dos resultados experimentais. A investigação fractográfica torna possível a análise dos mecanismos de falha e a influência microestrutural da interface híbrida na tenacidade à fratura interlaminar de forma qualitativa e quantitativa. (AU)