D1 Teste Mecânico de Laminados

Tópico

Os ensaios mecânicos para este modelo seguem normas específicas para laminados compósitos, e os dois ensaios incluídos abrangem dois aspectos distintos do seu comportamento mecânico: o ensaio de tração e o ensaio de cisalhamento em viga curta. Como cada um desses dois ensaios é projetado para induzir um modo de falha diferente no laminado, juntos eles abrangem tanto o seu comportamento à tração quanto a sua resistência ao cisalhamento em viga curta.

O ensaio de tração, dentre esses dois ensaios, mede a resistência à tração longitudinal e o módulo de elasticidade do laminado. Um corpo de prova carregado na direção das fibras é submetido a uma tensão crescente até a ruptura. Uma carga aplicada maior causa uma deformação proporcionalmente maior na porção inicial da curva resultante, e essa proporção é precisamente o módulo de elasticidade. A carga máxima que o corpo de prova suporta imediatamente antes da ruptura é, por sua vez, o que determina a resistência à tração longitudinal.

O ensaio de cisalhamento em viga curta, por outro lado, mede a resistência ao cisalhamento interlaminar do laminado. Diferentemente do ensaio de tração, neste ensaio o corpo de prova é propositalmente curto em relação à sua espessura e é submetido a uma carga de flexão em três pontos com um vão muito pequeno. Esse vão pequeno concentra a tensão de cisalhamento entre as camadas do laminado, fazendo com que o corpo de prova falhe devido ao cisalhamento interlaminar antes de falhar devido à flexão, que é precisamente o que este ensaio visa medir.

Portanto, este modelo, com seus dois ensaios mecânicos iniciais, utiliza dados experimentais para alimentar dois modelos distintos dentro deste conjunto: um que descreve as propriedades elásticas do laminado, utilizando o módulo de elasticidade e a resistência à tração longitudinal medidos pelo ensaio de tração, e outro que descreve a delaminação do laminado, utilizando a resistência ao cisalhamento interlaminar medida pelo ensaio de cisalhamento em camada curta. Este segundo modelo utiliza essa resistência interlaminar para avaliar se o seu critério de propagação da delaminação é atendido.

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