Browsing by Author "Silva, Pedro Emanuel Viana"
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- Análise e quantificação do dano em materiais compósitos de matriz poliméricaPublication . Silva, Pedro Emanuel Viana; Durão, Luís Miguel PereiraOs materiais compósitos têm assumido uma importância crescente na engenharia e o seu uso é cada vez mais comum. Características importantes destes materiais, como as elevadas propriedades mecânicas, associadas a maior leveza, têm permitido uma vasta aplicação em áreas tão distintas como a medicina, o desporto, a aeronáutica, a defesa ou a indústria automóvel. A maioria dos compósitos é fabricada sob a forma de peças funcionais, prontas ou quase prontas a serem utilizadas. Contudo, o seu uso ainda não prescinde completamente de processos de maquinagem adicionais, com particular destaque para a furação. Com efeito, a furação de materiais compósitos é ainda um processo muito frequente e, apesar de vários progressos feitos nesta área, deste processo resultam danos nos materiais compósitos cujos efeitos têm de ser tidos em conta. Entre os principais defeitos decorrentes da furação, destaca-se o fenómeno da delaminação. O objetivo deste estudo foi o de avaliar a magnitude da área danificada por furação em carbono epóxido, um material compósito de matriz polimérica, e de que forma os danos decorrentes do processo de furação afetavam as propriedades mecânicas do material. Foram fabricados 35 provetes em carbono epóxido e procedeu-se à furação com cinco geometrias diferentes de broca – broca Helicoidal, broca Dagger, broca Brad, broca High Speed Steel e broca Helicoidal com pré-furação – a fim de se obterem diversas áreas de dano. Os provetes foram radiografados e das imagens resultantes foi possível calcular a área de dano causado por furação, com recurso a software de edição de imagem. No final, os provetes foram submetidos a dois ensaios mecânicos: Flexão em 3 pontos e Pin-Bearing. As áreas de dano determinadas foram relacionadas com a perda de propriedades mecânicas verificadas durante os ensaios com recurso a ferramentas estatísticas. Os resultados obtidos permitiram estabelecer e modelar relações entre a área danificada durante a furação e a resistência mecânica do material. A resistência à flexão não apresenta grande variabilidade em função da área de dano. Já a resistência à compressão diminui com o incremento da área de dano.