Influência de concentrador de tensão em materiais compósitos

Abstract

A indústria aeronáutica está incluindo cada vez mais materiais compósitos com funções estruturais nas aeronaves, a maioria destas estruturas são fixadas através de furos no material, sendo imensamente importante entender o comportamento da concentração de tensão gerada por estas geometrias no material compósito. Dentre esses materiais destaca-se o laminado de fibra de carbono e PPS. A fim de estudar a concentração de tensão neste laminado, foram ensaiados, em tração, dois corpos de prova do material com furo circular centralizado para validar um modelo computacional. O modelo computacional validado passou por uma série de simulação de análise de elementos finitos através do software Ansys. Por fim foram geradas curvas de concentrador de tensão calculada por simulação e curvas de concentrador de tensão analíticos calculados através do método Point Stress Criterion, as quais demonstraram que os valores de concentrador de tensão calculados por simulação de elementos finitos são muito próximos dos valores calculados analiticamente para este material.

The aeronautical industry is increasingly including composite materials with structural functions in aircraft, most of these structures are fixed through holes in the material, being immensely important to understand the behavior of the stress concentration generated by these geometries in the composite material. Among these materials, carbon fiber and PPS laminate stand out. In order to study the stress concentration in this laminate, two test specimens of the material with a centralized circular hole were tested in tension to validate a computational model. The validated computational model underwent a series of finite element analysis simulations using Ansys software. Finally, stress concentrator curves calculated by simulation and analytical stress concentrator curves calculated using the Point Stress Criterion method were generated, which demonstrated that the stress concentrator values calculated by finite element simulation are very close to the analytically calculated values. for this stuff.