Análise Numérica de um Compósito Híbrido Através do MEF
Palavras-chave:
Compósitos híbridos, MEF, Fator de concentração de tensõesResumo
A constante evolução da tecnologia vem gerando uma necessidade de produzir novos materiais que
solucionem requisitos cada vez mais particulares. Com a recente tendência da utilização de compósitos laminados,
logo tem sido estudado compósitos híbridos, somando assim, uma série de materiais com características mecânicas
mais específicas. De forma análoga aos laminados, tais materiais compósitos híbridos requerem novos estudos
referentes à caracterização de seu comportamento mecânico. Atualmente, um aliado nos estudos destes compósitos
tem sido a análise numérica, através do MEF. O principal objetivo deste trabalho foi a análise do comportamento
mecânico de um material compósito híbrido confeccionado com fibras de carbono e de vidro por meio do MEF.
Desta forma, foram analisados os resultados numéricos do ensaio de tração de materiais compostos por uma lâmina
de compósito híbrido e comparado os resultados obtidos experimentalmente, onde foram laminados os compósitos
híbridos trançados com fibra de carbono inicialmente na direção do carregamento e fibra de vidro orientado na
direção perpendicular à fibra de carbono. Para as análises computacionais, as amostras foram modeladas como
materiais ortotrópicos com sentidos da fibra de carbono a 0o, 30o, 45o, 60o e 90o. Introduziu-se também ao estudo
a análise de concentradores de tensões nos compósitos, os quais foram modelados como sendo uma placa com
furo central. Foram obtidos valores de diferença entre as tensões médias experimental e numérica para corpo de
prova sem descontinuidade de 1,71% para fibras à 0°; 21,83% para fibras à 30°; 12,79% para fibras à 45°; 39,77%
para fibras à 60° e 7,69% para fibras à 90°. Nas amostras com descontinuidade, obtiveram diferença de tensão
média de 19,62% para fibras à 0°; 10,94% para fibras à 30°;17,72% para fibras à 45°;15,51% para fibras à 60° e
116,10% para fibras à 90°.
