Orientadores: Eder Lima de Albuquerque, Milton Dias Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-05T00:08:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batista_FabianoBianchini_M.pdf: 10144482 bytes, checksum: 8d3245138ba4b557b088eb46adeda69c (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Neste trabalho são abordados dois métodos para identificar constantes elásticas em materiais compósitos de aplicações estruturais. São métodos que apresentam características não destrutivas, envolvem testes simples e não requerem grandes esforços computacionais. Podem ser aplicados a materiais anisotrópicos e, conseqüentemente,a materiais isotrópicos e ortotrópicos, o que os tomam ferramentas optativas de grande auxílio ao estudo dos materiais compósitos. No primeiro método, as freqüências naturais e os modos próprios adequados, obtidos da análise moda!, serão os dados de entrada para a solução de um sistema linear de equações oriundas da equação diferencial que representa a vibração transversal de placas finas anisotrópicas sob a condição de todos os bordos livres. As constantes elásticas desta equação são os parâmetros desconhecidos e estão associadas aos devidos modos próprios de vibrar. A verificação da precisão deste método é feita baseada em simulações numéricas realizadas em um software de Elementos Finitos, Ansys 7.0, e testado experimentalmente em uma placa isotrópica de aço. O segundo método trata-se de um problema de projeto ótimo cuja solução é feita através da combinação do método dos Elementos Finitos e um método de otimização, ambos executados em um único software comercial, Ansys 7.0. A análise moda! é requerida para obtenção somente das freqüências naturais, que são variáveis utilizadas na função objetivo. A verificação do método é feita em simulações numéricas e testada experimentalmentecom a mesma placa isotrópica de aço utilizada no método anterior. Para esta placa de aço, os resultados obtidos através dos dois métodos foram muitos satisfatórios. Entretanto, com relação à placa anisotrópica utilizada, os resultados obtidos pelo segundo método não foram satisfatórios / Abstract: In this work two methods are analyzed to identify elastic constants in composite materiais of structural application. They are methods that have nondestructive eharacteristie, comprised of simple tests and don't require high computational efforts. They can be employed to anisotropic materials as well as isotropic or ortotropic materials, making them useful alternative tools to composite materiais studies. In the first method, both natural frequencies and suitable mode shapes are input data for the solution of a linear system that come from differential equation that governs the transverse vibration of a free-free thin plate. Elastic constants of this equation are unknown parameters and are associated with vibration mode shape. Numerical simulations of Finite Element software, Ansys 7.0, and experimental modal analysis indicate the accuracy of this method. The second method refers to an optimum design problem and its solution is obtained by combining both Finite Elements and optimization methods in a single eommercial software, Ansys 7.O. The modal analysis is required to obtain only the natural frequencies that are the variables used in the objective function. The second method is verified using numerical simulations and tested experimentally with the same isotropic steel plate used in the first method. Results obtained for this steel plate from both methods were highly satisfactory. In relation to the anisotropic plate, results obtained ftom the second method weren't satisfactory / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Jose Luiz Antunes de Oliveira e Sousa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-08T23:02:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_AlaorLeandro_M.pdf: 2119051 bytes, checksum: 8f5c501220a7f5599ce9888da3461e86 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho enfoca o estudo de processos de fratura em vigas de concreto, concreto reforçado com fibras de aço, concreto armado e concreto armado reforçado com fibras de aço, através da simulação numérica com o código de elementos finitos DIANA. O estudo envolve a área de pesquisa em materiais compósitos à base de cimento, resultantes da adição de fibras de aço descontínuas orientadas aleatoriamente, e a análise numérica de sólidos contendo fissuras. Foram realizadas simulações numéricas de processos de fratura em vigas, sob carregamento monotônico, de acordo com os modelos de fissura discreta (¿discrete crack model¿) e de fissura distribuída (¿smeread crack model¿). As curvas tensão-abertura de fissura (s ¿ ?w), que caracterizam o comportamento do concreto e do concreto reforçado com fibras de aço, após a tensão de tração ser atingida, foram obtidas por retroanálise de vigas entalhadas submetidas ao ensaio de flexão em três pontos. As simulações foram realizadas para comparar resultados numéricos e experimentais de vigas entalhadas carregadas em três pontos e vigas armadas projetadas para ruptura à flexão e ao esforço cortante. Em todos os casos, foram considerados espécimes sem e com adição de fibras de aço / Abstract: This work addresses the study of fracture processes in concrete beams with conventional and steel fiber reinforcements, through numerical simulation with DIANA Finite Element Analysis code. The study include the research area of cementitious material composites, obtained from the addition of discrete and randomly oriented steel fibers to the concrete, and the area of numerical analysis of solids containing cracks. Numerical simulations of fracture processes in beams, subject to flexure and shear under monotonic load, were performed according to the smeared crack model and to the discrete crack model. The stress-crack opening curves (s ¿ ?w), used to characterize the material constitutive behavior of the concrete after tensile stress is reached, were obtained by inverse analysis of notched prismatic specimens subject to three-point-bending tests. The simulations were performed to compare numerical and experimental results from notched three-point-bending specimens and from reinforced beams designed for diagonal shear or flexural failure. Specimens with and without steel fibers were analyzed in all the cases / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Eder Lima de Albuquerque, Paulo Sollero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-15T04:21:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_KerllesRafaelPereira_M.pdf: 1489778 bytes, checksum: 08fe8a77e9ca4ba0d1272c061013bac7 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho apresenta uma formulação dinâmica do método dos elementos de contorno para o cálculo de tensões e critério de falhas de placas finas anisotrópicas. As formulações utilizam soluções fundamentais da elasto-estática e os termos de inércia são tratados como forças de corpo. As integrais de domínio provenientes de forcas de corpo são transformadas em integrais de contorno usando o método da integração radial (RIM). No RIM, a função de aproximação "thin plate spline"de placas finas e usada na aproximação das forças de corpo. São implementados formulações para análise transiente de placas finas. A integração no tempo é realizada usando o método de Houbolt. Uma equação integral para a segunda derivada de deslocamento é desenvolvida e todas as derivadas da solução fundamental são calculadas analiticamente. Apenas o contorno é discretizado. Os resultados numéricos apresentaram boa concordância com os resultados disponíveis na literatura e também com resultados do método dos elementos finitos / Abstract: This work presents a dynamic formulation of the boundary element method for stress and failure criterion analyses of anisotropic thin plates. Formulations use elastostatic fundamental solutions and inertia terms are treated as body forces. Domain integrals that come from body forces are transformed into boundary integrals using the radial integration method (RIM). In the RIM, the augmented thin plate spline is used as the aproximation function. A formulation for transient analysis is implemented. The time integration is carried out using the Houbolt method. Integral equations for the second derivatives of deflection are developed and all derivatives of fundamental solutions are computed analitically. Only the boundary is discretized in the formulation. Numerical results show good agreement with results available in literature as well as finite element results / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Paulo Sollero, Eder Lima de Albuquerque / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T04:07:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 UsecheVivero_JairoFrancisco_D.pdf: 4442457 bytes, checksum: 707a93966692d7daf8a71f104b9a1bb5 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O objetivo deste projeto é o desenvolvimento de uma ferramenta computacional para 'a an'alise e projeto de estruturas aeronáuticas trincadas e reparadas por placas de materiais compósitos laminadas coladas. As placas metálicas isotrópicas da estrutura aeronáutica serão modeladas pelo método dos elementos de contorno considerando a presença de tensões de cisalhamento nos planos normais á superfície das placas (formulação de Reissner-Mindlin). No modelamento do reparo será usada uma formula¸c¿ao por elementos de contorno para placas anisotrópicas sem considerar a presençaa de tensões de cisalhamento nos planos normais à superfície da placa (formulação do Kirchhoff-Love). A análise será validada com resultados analíticos, numéricos e experimentais disponíveis na literatura e com modelos desenvolvidos pelo método dos elementos finitos / Abstract: The objective of this project is the development of a computational tool for the analysis and design of cracked aeronautical structures repaired by adhesively bonded laminated composites. The isotropic metallic plates of the aeronautical structure will be modeled by the boundary element method considering the presence of shear stresses in planes that are normal to the surface of the plates (formulation of Reisner-Mindlin). In order to model the repair, a boundary element formulation for anisotropic plates will be used neglecting the presence of shear stresses in planes that are normal to the surface of the plate (formulation of Kirchhoff-Love). The analysis will be validated with analytical, numerical and experimental results avalilable in the literature and with finite element models / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Eder Lima de Albuquerque, Paulo Sollero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T17:16:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torsani_FernandoLuiz_M.pdf: 2116426 bytes, checksum: 8a045e9dbe79f3db053d6de885ade97e (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O presente trabalho tem por objetivo o cálculo de tensões em pontos no interior do domínio de placas finas anisotrópicas usando o método dos elementos de contorno. As equações integrais de contorno para deslocamentos e rotações em placas anisotrópicas são apresentadas. as derivadas de segunda ordem da equação integral de deslocamento são de senvol vidas. A partir destas equações, são calculadas as deformações e, em seguida, as tensões. Por fim são desenvolvidos procedimentos para o cálculo de critérios de falha para materiais anisotrópicos, analisando a falha em cada uma das lâminas. Exemplos são apresentados usando as rotinas desenvolvidas, cujos resultados são comparados com soluções encontradas na literatura. Os resultados obtidos pelas análises numéricas apresentam boa concordância com os resultados da literatura indicando a sua aplicabilidade em problemas reais de engenharia / Abstract: The objective of the present work is the calculation of stresses in domain internal points af anisotropic thin plates using the boundary element method. Boundary integral equations for displacements and rotations in anisotropic plates are presented. Second order derivatives af the integral equation of displacement are developed. From these equations, strains and stresses are calculated. Finally procedures for the calculation of failure criteria for anisotropic matei-ials are developed, analyzing the failure in each laminae of the laminate. Examples are presented using the developed routines, wh.ose results are compared with solutions found in literature. Results for the numerical analysis present good agreement with results from the literature, indicating its applicability in real engineering problems / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

[pt] Nos últimos 40 anos, tem-se observado um crescente interesse por compósitos formados pela adição de fibras a matrizes de concreto, os chamados concretos reforçados com fibras. Esse interesse é justificado, sobretudo, pelo significativo ganho em tenacidade que as fibras proporcionam, atenuando as características frágeis do concreto. De fato, em virtude do mecanismo de reforço promovido pelas fibras, o concreto com fibras é capaz de absorver muito mais energia de deformação até a ruptura, apresentando, no regime pós-fissuração, um comportamento muito mais suave que o concreto simples. Esse comportamento é acompanhado por um processo de fissuração mais uniforme, no qual observam-se fissuras mais finas e menos espaçadas. Além disso, registram-se aumentos nos valores de resistência do material e nos níveis de deformação que ele atinge até seu completo esgotamento. Tendo em vista os benefícios que as fibras aportam ao desempenho do concreto, seu emprego seria recomendável a estruturas em que a ductilidade é um dos parâmetros principais de projeto, ou naquelas feitas com concretos de alta resistência, uma vez que estes apresentam um comportamento ainda mais frágil que os concretos de resistência normal. Além disso, a utilização de fibras no combate aos esforços de cisalhamento mostra-se extremamente vantajosa e promissora. Neste trabalho, apresenta-se um modelo constitutivo para concreto reforçado com fibras baseado na formulação hipoelástica de ELWI E MURRAY (1979), originalmente proposta para concreto simples. As especificidades do comportamento do concreto com fibras frente às mais diversas solicitações, tais como, tração, compressão e cisalhamento, são incorporadas ao modelo através de relações tensão-deformação adequadas a esse material. Tais relações provêm de estudos analíticos e experimentais sobre o assunto, publicados na literatura técnica especializada. O modelo assim obtido é implementado no programa FEPARCS (ELWI E MURRAY, 1980), capaz de realizar análises númericas não-lineares através do método dos elementos finitos. Por fim, utiliza-se esse program para simular a resposta de uma estrutura de concreto com fibras, cujo ensaio experimental aparece minuciosamente descrito em (CRAIG, 1987). Os resultados numéricos obtidos são comparados com os experimentais correspondentes, em termos da curva carga versus deslocamento, desenvolvimento e distribuição de fissuras, progressão do escoamento da armadura longitudinal (convencional) e modo de ruptura. Avalia-se, então, a eficiência da implementação realizada na descrição do comportamento de estruturas de concreto com fibras. / [en] Along the past forty years, an increasing interest on composite materials formed by the addition of discrete fibers to a concrete matrix is being observed. These composites are known as fiber reinforced concretes. The interest on the use of fibers as reinforcement is justified by their significative contribution to concrete thoughness, as they reduce the brittle characteristics of that material. In fact, due to fiber reinforcement mechanism, fiber reinforced concrete can absorb much more strain energy until failure, in comparison to ordinary concrete. The cracking process seems to be more uniform, as the distance between cracks are reduced. Besides that, the material strength and the deformation levels at cracking and rupture are greater, on the case of fiber reinforced concrete. The benefits that fibers bring to concrete behavior indicate that they could be used as complementary reinforcent for concrete structures when ductility is a major design concern, or when high strength concrete is employed, as this class of material tends to be much more brittle then normal strength concrete. Fibers are also effective as shear reinforcement, and they could even replace stirrups in this function. In this work, a constituive model for fiber reinforced concrete is presented. This model is based on the formulation originally proposed by ELWI AND MURRAY (1979) for the case of ordinary concrete. The behavior characteristcs of fiber reinforced concrete are incorporated as adaquated uniaxial stress-strain relations in tension and compression. The behavior under shear stress is also considered. The model is then implemented in the finite element program FEPARCS (ELWI AND MURRAY, 1980). A numerical analysis on the response of a fiber reinforced concrete structure is conducted. Results reported in technical literature (CRAIG, 1987) are compared to those obtained by the finite element analysis. The efficiency of the model is then verified. / [es] En los últimos 40 anos, se ha observado un creciente interés por compuestos formados por la adición de fibras a matrizes de concreto, los llamados concretos reforzados con fibras. Ese interés se debe a la significativa ganancia en tenacidad que las fibras proporcionan, atenuando las características frágiles del concreto. De hecho, en virtud del mecanismo de refuerzo promovido por las fibras, el concreto con fibras es capaz de absorver mucha más energía de deformación hasta la ruptura, presentando, en el régimen posfisuración, un comportamiento mucho más suave que el concreto simple. Este comportamiento se ve acompañado por un proceso de fisuración más uniforme, en el cual se observan fisuras más finas y menos espaciadas. Además, se registran aumentos en los valores de resistencia del material y en los niveles de deformación que alcanza hasta su completa destrucción. Teniedo en cuenta los beneficios que las fibras aportan al desempeño del concreto, sería recomendable su empleo en extructuras donde la ductilidad es uno de los parámetros principales de proyecto, o en aquellas hechas con concreto de alta resistencia, ya que éstos presentan un comportamiento más frágil que los concretos de resistencia normal. En este trabajo, se presenta un modelo constitutivo para concreto reforzado con fibras que tiene como base la formulación hipoelástica de ELWI Y MURRAY (1979), originalmente propuesta para concreto simple. Las especificidades del comportamiento del concreto con fibras frente a las más diversas solicitudes, tales como, tracción, compresión y cisallamiento, se incorporan al modelo a través de relaciones tensión-deformación adecuadas a ese material. Tales relaciones provienen de estudios analíticos y experimentales sobre el asunto, publicados en la literatura técnica especializada. La implementación del modelo obtenido fue realizada a través del programa FEPARCS (ELWI Y MURRAY, 1980), capaz de realizar análisis númerico no lineal a través del método de los elementos finitos. Por fin, se utiliza ese programa para simular la respuesta de una extructura de concreto con fibras, cuyo ensayo experimental aparece minuciosamente descrito en (CRAIG, 1987). Los resultados numéricos obtenidos se comparan con los experimentales correspondientes, considerando la curva carga versus deslocamiento, desarrollo y distribuición de fisuras, progresión del deslizamiento de la armadura longitudinal (convencional) y modo de ruptura. Se evalúa entonces, la eficiencia de la implementación en la descrición del comportamiento de extructuras de concreto con fibras.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_romualdo_paraizo.pdf: 3098790 bytes, checksum: 8a71a81abc47aa8db66b4ea317a80e7f (MD5) Previous issue date: 2011-07-28 / The Plaster Pole of Araripe localization is more than privileged. Situated in the state of Pernambuco high hinterlands, about 800 km equidistant of 8 Brazilian capitals (Recife, Salvador, Fortaleza, Aracaju, Maceió, João Pessoa, Natal and Teresina), it generates 13,200 direct jobs and 66,000 indirect jobs, making an important center for social- economic activities out of the Plaster Pole of Araripe on the Northeast of the country. In Brazil, traditional methods of production and building are gradually being replaced by industrialized construction systems. This study aimed to develop a production process for obtaining a new type of composite plaster-polymer with high mechanical strength and humidity resistance. Considering that purposes were investigated: temperature, pressure and timing needed to obtain a composite which would make an external coating material out of plaster, such material would be hydrophobic and with reduced production of solid waste during transport and application. The monomer used for the experimental tests was the styrene for the availability of it on the market. The composite produced was obtained by bulk polymerization of styrene in samples pre-cast in plaster. Following a central composite design (CCRD) were performed 20 experiments distributed in complete factorial, six central points and six axial points. The response variables were the tensile strength in bending, compression, water absorption and polymer conversion. The minimum water absorption (1.03%) and maximum tensile strength in bending (9.89 MPa) and compression (24.80 MPa), those chracteristics of the composite plaster-polymer showed themselves superior to the values found on the pure plaster, allowing the usage of this composite in external panels, enabling also a considerable reduction of solid waste on the handling of this material / A localização do Pólo Gesseiro do Araripe é muito privilegiada. Situado no alto Sertão do Estado de Pernambuco, dista cerca de 800 km de 8 importantes capitais do Brasil (Recife, Salvador, Fortaleza, Aracaju, Maceió, João Pessoa, Natal e Teresina), gera 13200 mil empregos diretos e 66 mil indiretos que fazem do Pólo Gesseiro do Araripe um importante pólo de atividades sócio-econômicas da Região Nordeste. No Brasil, métodos produtivos e construtivos tradicionais estão sendo substituídos gradativamente pelos sistemas industrializados de construção. Este trabalho teve o objetivo de desenvolver um processo produtivo para obtenção de um novo material compósito do tipo gesso-polímero, com alta resistência mecânica e à umidade. Com esse propósito foram investigadas condições de temperatura, pressão e tempo, necessárias à obtenção de um compósito que servirá para fazer do gesso um material de revestimento externo, hidrófobo e com reduzida produção de rejeitos sólidos durante o transporte e sua aplicação. O monômero utilizado para os testes experimentais foi o estireno pela relativa disponibilidade de mercado. O compósito produzido foi obtido por polimerização em massa do estireno em corpos de prova pré-moldados em gesso. Obedecendo a um delineamento composto central rotacional (DCCR) foram realizados 20 experimentos distribuídos em 23 fatoriais completos, 6 pontos centrais e 6 pontos axiais. As variáveis-resposta foram as resistências à tração na flexão, à compressão, à absorção de água e à conversão polimérica. O valor mínimo da absorção de água (1,03%) e valores máximos da resistência de tração na flexão (9,89 MPa) e de compressão (24,80 MPa), que caracterizam o compósito gesso-polímero obtido, apresentaram-se superiores aos valores obtidos do gesso puro, o que habilita a utilização do compósito em painéis externos, possibilitando, também, considerável redução de rejeitos sólidos no manuseio desse material

Orientador: Michelli Leali Costa / Resumo: Dentre os setores de aplicações comerciais de materiais compósitos avançados, destaca-se o setor aeroespacial com larga aplicação desses materiais. Entre as técnicas de união aplicadas aos compósitos termoplásticos está a soldagem com grandes vantagens em relação aos outros processos de uniões tais como, redução de custo, agilidade de processamento, redução de elementos acumuladores de tensão, preparações mais simplórias das superfícies a serem soldadas. Mesmo com essas vantagens e, embora o processo já seja utilizado nos setores industriais, a soldagem de compósitos tem como desafio a melhoria de sua resistência, a aplicação do processo para reparos ou processamentos em campo, além da necessidade de avaliação dos efeitos das condições climáticas em juntas soldadas, as quais podem estar submetidas quando em operação em uma aeronave, por exemplo. Mediante a isso, esse trabalho visa produzir e estudar juntas soldadas por resistência elétrica e por tocha acetilênica em compósito PEI/fibra de vidro. Os compósitos obtidos foram submetidos ao condicionamento higrotérmico seguido de ensaios mecânicos de LSS (Lap Shear Strength) e ENF (End-Notched Flexure). O mecanismo de fratura das juntas soldadas foi avaliado por microscopia. A partir das análises e dos resultados obtidos, foi observado que os valores de resistência ao cisalhamento em modo II dos compósitos soldados por resistência elétrica (3270,9 J/m²) são similares aos descritos na literatura para os compósitos PEI/fibra de vid... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Among the commercial application sectors of advanced composite materials, the aerospace sector with wide application of these materials stands out. Among the joining techniques applied to thermoplastic composites is welding with great advantages over other joining processes such as cost reduction, processing agility, reduction of stress accumulators, little or no preparation required of the surface to be processed. Even with these advantages, and although the process is already used in the industrial sectors, composite welding has the challenge of improving its resistance, the application of the process for field repairs or processing, and the need to evaluate the effects of weather conditions. welded joints, which may be subjected when operating in an aircraft, for example. Therefore, this work aims to produce and study joints welded by electric resistance and acetylene torch in PEI / fiberglass composite. The composites obtained were subjected to hygrothermal conditioning followed by mechanical tests of LSS (Lap Shear Strength) and ENF (End-Notched Flexure). The fracture mechanism of the welded joints was evaluated by microscopy. From the analyzes and results obtained, it was observed that the shear strength values in mode II of the composites welded by electric resistance (3270.9 J / m²) are similar to those described in the literature for PEI / fiberglass composites. However, for the composites welded by the oxyacetylene process, a reduction of approximately 20% in the va... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Edson Cocchieri Botelho / Resumo: Esta pesquisa visa o processamento de compósitos termorrígidos laminados multifuncionais, via moldagem por compressão a quente, constituídos por fibras de carbono, resina epóxi e mantas de poli(butadieno) (BR) produzidas via processo de eletrofiação. Estas mantas têm como função proporcionar maior tenacidade ao compósito obtido, aumentando sua tolerância ao dano e consequentemente, elevando sua aplicabilidade no setor aeroespacial. Para o desenvolvimento deste trabalho de pesquisa, primeiramente, foram produzidas mantas de poli(butadieno) por eletrofiação. Todas as condições de processamento foram avaliadas nesta etapa do projeto. Posteriormente, estas mantas foram utilizadas para a obtenção de diferentes compósitos com resina epóxi e fibra de carbono, utilizando-se oito distintas configurações, processados via moldagem por compressão a quente. A qualidade dos compósitos fabricados foi avaliada a partir de ensaios de digestão ácida, microscopia, análise dinâmico mecânica (DMA) e inspeção acústica por ultrassom. Com o intuito de se avaliar eventuais ganhos na tenacidade à fratura dos laminados, foram realizados ensaios de excitação por impulso e resistência ao impacto, o qual foi seguido pela técnica de ultrassom. Também foram realizados ensaios de End-Notched Flexure (ENF) pelo modo II de fratura (modo de deslizamento) e ensaios de cisalhamento interlaminar (ILSS) e após os respectivos ensaios, os compósitos também foram avaliados por microscopia. A partir da técnica de eletr... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This research aims the processing of multifunctional laminated thermosetting composites by hot compression molding, consisting of carbon fibers, epoxy resin and polybutadiene (BR) mats produced by electrospinning. These mats can provide greater toughness to the composite obtained, increasing its damage tolerance and consequently increasing its applicability in the aerospace field. For the development of this research, polybutadiene mats were produced by the electrospinning process. All processing conditions were evaluated at this stage of the project. Subsequently, these mats were used to obtain different epoxy resin/ carbon fiber composites with 8 distinct configurations, processed by hot compression molding process. The quality of the manufactured composites was evaluated using acid digestion tests, microscopy, dynamic mechanical analysis (DMA) and acustic inspection by ultrasound. After processing, in order to evaluate possible gains in fracture toughness, these laminates were submitted impulse excitation tests, impact resistance, and after tests the specimens were analyzed by ultrasound. Also, End-Notched Flexure (ENF) testes were performed using mode II fracture (sliding mode) and interlaminar shear tests (ILSS) and after the respective tests, the composites were also evaluated by microscopy. Using the electrospinning technique, it was possible to manufacture polybutadiene microfibers successfully, and use them to process laminated composites consisting of carbon fibers ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Edson Cocchieri Botelho / Resumo: Este trabalho de pesquisa consiste na obtenção e caracterizações térmica, mecânica, reológica e elétrica de compósitos multifuncionais obtidos a partir da utilização de fibras de carbono (FC), resina furfurílica (RF) e nanotubos de carbono (CNT) para aplicações aeroespaciais. O uso de uma bioresina como fonte alternativa ao petróleo em compósitos multifuncionais e a avaliação dos ganhos de propriedades na utilização de nanotubos de carbono (0, 1,3 e 2,5% em volume) associados a fibras contínuas de carbono (tecido plain weave) são os objetivos principais deste trabalho. O desenvolvimento deste trabalho de pesquisa estabelece os parâmetros de processo mais adequados para a obtenção de compósitos multifuncionais com propósitos estruturais, térmicos e/ou elétricos. Neste trabalho, os compósitos multifuncionais foram processados com a utilização de moldagem por compressão a quente, sendo esta uma das contribuições desta dissertação. Após processados, os laminados foram avaliados a partir de ensaios mecânicos (cisalhamento interlaminar por compression shear test (CST), impacto a baixas velocidades, DCB (Double Cantilever Beam test), ENF (End Notched Flexure) e fadiga); assim como, a partir de análises térmicas (DMA (Análise Dinâmico-Mecânica), DSC (Calorimetria Exploratória Diferencial), TGA (Análise Termogravimétrica) e TMA (Análise Termomecânica)), ensaios elétricos, análises morfológicas (MO (Microscopia Óptica), MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura) e ultrassom) e análises ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor