O presente trabalho é um estudo qualitativo do comportamento mecânico do laminado metal-fibra GLARE-5 2/1, submetido a impacto balístico subsônico em condições que simulam à amplitude térmica em aplicações espaciais. Para isto, os corpos de prova foram submetidos e ao impacto balístico de um projétil cilíndrico e alguns destes foram submetidos ao choque térmico, alternando entre -196 e 100°C. Os danos causados por estes ensaios foram analisados com as técnicas de microscopia óptica e tomografia computadorizada de raios X (X-Ray CT), que permitiram o entendimento dos danos em duas e três dimensões. Comparouse o resultado entre estas técnicas e a influência do ordenamento das amostras no escaneamento deste material. Concluiu-se que a X-Ray CT é uma técnica não destrutiva que proporciona boa informação para o entendimento dos danos internos causados pelo impacto no GLARE, embora não replicou com exatidão os danos observados na microscopia óptica. Além disso, o agrupamento de amostras do GLARE para o escaneamento permitiu melhorar a qualidade das imagens resultantes destes escaneamentos. Os danos mais comuns causados pelo impacto foram delaminações metal-fibra, trincamentos na matriz polimérica e delaminações fibra-fibra, sendo a condição criogênica a que resultou em maior volume de danos. Amostras submetidas ao choque térmico mostraram uma queda de sua temperatura de transição vítrea e ganho na resistência ao impacto. / This is a qualitative study of the mechanical behavior of the metal-fiber laminate GLARE-5 2/1 subjected to subsonic ballistic impact under conditions that simulate thermal amplitude in space applications. For this, the specimens were submitted to the ballistic impact of a cylindrical projectile; some specimens were previously thermal shocked, alternating between - 196 and 100 ° C. The damages caused by these tests were analyzed by optical microscopy and X-ray CT (X-Ray CT), which allows the understanding of damage in two and three dimensions. Were compared the results between these techniques and the influence of the ordering of the samples in the scanning of this material. It was concluded that X-Ray CT is a non-destructive technique that provides good information for understanding the internal damage caused by impact on GLARE, although it did not replicate accurately the damage observed under light microscopy. In addition, GLARE sample collation for scanning has improved the quality of the images resulting from these scans. The most common damages caused by the impact were metal-fiber delamination, cracking in the polymer matrix and fiber-fiber delamination, the cryogenic condition being the result of greater damage. Samples subjected to thermal shock showed a drop in their glass transition temperature and gain in impact resistance.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-27082019-105852 |
| Date | 03 July 2017 |
| Creators | Brito, Francisco Javier Goyo |
| Contributors | Tarpani, José Ricardo |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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