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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2010.tde-30072010-105737
Documento
Autor
Nome completo
Sílvio Venturini Neto
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2010
Orientador
Banca examinadora
Tita, Volnei (Presidente)
Bonasser, Ulisses de Oliveira
Moreno, Mariano Eduardo
Título em português
Estudo de junções aeronáuticas híbridas (metal-compósito) unidas mecanicamente
Palavras-chave em português
Ensaios experimentais ("experimental testing") e mecanismos de falha
Estruturas aeronáuticas em material compósito
Juntas híbridas metal-compósito
Juntas mecânicas
Resumo em português
O presente trabalho consiste basicamente num estudo experimental de juntas híbridas metal-compósito unidas mecanicamente por fixadores. Foram analisadas juntas fabricadas através de uma chapa metálica de titânio unida a uma placa em compósito de fibra de carbono e resina epóxi por fixadores de monel. As juntas avaliadas são juntas simples ("single lap joint"), ou seja, as mesmas foram submetidas ao simples cisalhamento. Antes, porém, dos ensaios das juntas, foram fabricados corpos-de-prova (CDPs) do compósito seguindo as especificações das normas ASTM D3039 e ASTM D3518. Os ensaios de tração e cisalhamento dos CDPs de compósito possibilitaram a determinação de propriedades mecânicas, bem como de valores de resistência. Sob posse das propriedades e resistência média, foram executadas simulações computacionais via Método dos Elementos Finitos com o intuito de prever o comportamento mecânico das juntas a serem ensaiadas seguindo a norma ASTM D5961 e, assim, delinear estratégias para os ensaios. Os ensaios das juntas foram realizados, possibilitando assim a avaliação do comportamento mecânico de juntas híbridas e de seus mecanismos de falha. Por fim, as conclusões e as perspectivas para trabalhos futuros foram apresentadas.
Título em inglês
Study of aeronautic hybrid mechanical joints (metal-composite)
Palavras-chave em inglês
Composite aeronautical structures
Failure mechanisms
Fastener joints
Hybrid joints metal-composite
Resumo em inglês
This work consists on an experimental investigation of hybrid joints (metal-composite) joined by fasteners. For this work, hybrid joints of titanium joined to composite (carbon fiber with epoxy resin) by monel fasteners were manufactured. Only single lap joints were investigated. However, before manufacturing specimens of joints, composite specimens were tested following the ASTM D3039 e ASTM D3518. The tensile and shear tests provided the mechanical properties and strength values of the composite. Finite element analyses of the hybrid joints were carried out, using average mechanical properties and strength values. These simulations followed the specifications of ASTM D5961 in order to predict the mechanical behavior of the joints during the experimental tests, as well as, provide a good strategy for the test setup. The experimental tests were carried out, observing the mechanical behavior and failure mechanisms of the hybrid joints. Finally, the conclusions and perspective of future works were showed.
 
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VENTURINI.pdf (5.80 Mbytes)
Data de Publicação
2010-09-17
 
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