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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2016.tde-23032016-095204
Documento
Autor
Nome completo
Kim Martineli Souza Gonçalves
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2015
Orientador
Banca examinadora
Carvalho, Jonas de (Presidente)
Chinelatto, Marcelo Aparecido
Evangelista, Sérgio Henrique
Título em português
Análise numérica e experimental de falhas em juntas de materiais compósitos tipo single-lap fixadas por parafusos escareados
Palavras-chave em português
Compósitos
Critério de Hashin
Elementos finitos
Fibra de carbono
Junta parafusada
Resina epoxy
Resumo em português
Este trabalho trata das falhas que podem ocorrer em uniões e juntas de materiais compósitos unidas mecanicamente por parafusos. O compósito de fibra de carbono (tecido) embutido em resina epoxy foi estudado neste trabalho devido ao amplo uso em estruturas de vários segmentos da indústria. O trabalho apresenta vários critérios de falha, demonstrando as vantagens e desvantagens de cada um para materiais compósitos. A fabricação dos corpos de provas e os ensaios necessários para obtenção de parâmetros e validação de estruturas são descritos. A resistência da junta mostrou-se muito menor do que a da estrutura de compósito, demonstrando a importância de estudos assim. Criou-se um modelo numérico utilizando critérios de falhas como o critério de Hashin e o de máxima tensão. Os resultados da simulação de elementos finitos tiveram uma boa relação com os ensaios experimentais e o modelo foi então validado e considerado representativo.
Título em inglês
Numerical and experimental analysis of a single lap countersunk composite fastened joint
Palavras-chave em inglês
Bolted joint
Carbon fiber
Composites
Epoxy resin
Fastened joint
FEA
Hashin failure criteria
Resumo em inglês
This work shows failures that can occur in composite mechanically fastened joints. The composite carbon fiber embedded in epoxy resin, used in this study, was chosen due to it's wide use in structures of any segment of the industry. Many failure criteria, showing the advantages and disadvantages for each, regarding composite structures are presented in this work. Test specimens' manufacturing is described along with required tests for parameter definition and structures validation. The countersunk fastened joint strength is much lower than the composite structure itself, demonstrating the necessity of studies like this. A numerical model using criteria like Hashin and maximum stress was created. The finite elements' simulation results had a close response to the experimental results and the model was validated and considered representative.
 
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Data de Publicação
2016-03-30
 
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