In last decades, there has been a relevant growth in the application of composite materials reinforced by fibers in the several industries, especially the aeronautical, automotive, construction and offshore structures segments. How the composites exhibit relationships stiffness/weight and resistance/high weight, and other interesting features compared with other materials, they have been increasingly used to replace conventional materials. The present work has as objective to develop a study about laminated polymeric composite tubes subjected to thermomechanical loads. The laminae are composed of polymeric matrix involving unidirectional long fiber reinforcement. The walls of the studied tubes present various lamination schemes and different constituent materials. The analyses are set by analytical formulations that permits obtaining the displacements, stresses and strains, as well as verification failures in the laminae. Different empirical and semi-empirical analytical models are used for failure analyses. Effects of thermomechanical loads, such as internal pressure, bending, and temperature changes are considered. The analyzed cases consist of tubes with walls comprised of several layers with different directions of fibers, some including laminae sand impregnated with resin. The results are also compared with other available in the literature. It is verified that the Tsai-Wu criterion provides superior results to the other two failure models used in the work, especially for angles greater than 50°. Moreover, this criterion obtained an inconsistent result in the analysis of the temperature effects for the laminae [+55°/−55°]2. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Nas últimas décadas, houve um grande crescimento na aplicação de materiais compósitos reforçados por fibras em diversos setores, com destaque para os segmentos aeronáutico, automotivo, construção civil e de estruturas offshore. Como os referidos compósitos apresentam relações rigidez/peso e resistência/peso elevadas, além de outras características interessantes, em comparação com outros materiais, eles têm sido cada vez mais utilizados em substituição aos materiais convencionais. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um estudo sobre tubos de materiais compósitos poliméricos laminados submetidos a cargas termomecânicas. As lâminas são constituídas por uma matriz polimérica envolvendo fibras unidirecionais longas de reforço. As paredes dos tubos estudadas apresentam diferentes esquemas de laminação, podendo ser constituídas por diferentes materiais. As análises são feitas através de formulações analíticas que permitem a obtenção dos deslocamentos, tensões e deformações, assim como a verificação de falhas nas lâminas. Para a análise de falhas são empregados diferentes modelos analíticos empíricos e semiempíricos. Efeitos de cargas termomecânicas, tais como pressão interna, flexão e de variação de temperatura são considerados. Os casos analisados consistem de tubos com paredes constituídas por várias camadas com diferentes direções de fibras, alguns incluindo lâminas de areia impregnada com resina. Os resultados encontrados também são comparados com outros disponíveis na literatura. Verifica-se que o critério de Tsai-Wu fornece resultados superiores aos dos outros dois modelos de falha utilizados no trabalho, principalmente para ângulos superiores a 50°. Além disso, esse critério obteve resultado inconsistente na análise dos efeitos de temperatura para o laminado [+55°/−55°]2.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufal.br:riufal/1560 |
| Date | 04 November 2016 |
| Creators | Santos, Roésio Oliveira |
| Contributors | Marques, Severino Pereira Cavalcanti, http://lattes.cnpq.br/5549269896669107, Assis, Wayne Santos de, http://lattes.cnpq.br/4368653157631987, Cavalcante, Márcio André Araújo, http://lattes.cnpq.br/0405941326920645, Amorim, David Leonardo Nascimento de Figueiredo, http://lattes.cnpq.br/8758820378249681 |
| Publisher | Universidade Federal de Alagoas, Brasil, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UFAL |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFAL, instname:Universidade Federal de Alagoas, instacron:UFAL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1560/2/license.txt, bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1560/1/Modelagem+de+tubos+de+materiais+comp%C3%B3sitos+laminados+considerando+efeitos+.pdf |
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