Revisão bibliográfica sobre critérios de dano e falha em materiais compósitos

Abstract

O interesse por materiais compósitos na indústria aeronáutica aumenta a cada ano, mas ainda há desafios para aplicá-los em componentes estruturais e determinar com segurança as cargas que podem suportar. Este trabalho tem como objetivo comparar alguns modelos de falha de compósitos que poderiam ser usados em projetos. Primeiramente, realiza-se uma revisão geral dos conceitos de compósitos, seguida pela apresentação do World Wide Failure Exercise, exercício conduzido para avaliar a confiabilidade de diversos critérios de falha. E então, é feito um estudo bibliográfico aprofundado dos critérios de Máxima Tensão, Máxima Deformação, Tsai-Hill, Tsai-Wu, Hashin, Puck e Larc03. Essas teorias abordam a falha de maneiras variadas diante de diferentes objetivos, considerando ou não interações de tensões no laminado, com alguns modelos baseando-se puramente em formulações matemáticas e outros em fundamentos físicos. Os resultados indicam que cada critério apresenta vantagens e desvantagens, e sua escolha depende da aplicação desejada e dos recursos disponíveis.

Interest in composite materials in the aerospace industry increases each year, but there are still challenges in applying them to structural components and reliably determining their load-bearing capacity. This study aims to compare various failure modes of composites applicable in engineering designs. It begins with a comprehensive review of composite concepts, followed by the presentation of the World Wide Failure Exercise, which evaluates the reliability of different failure criteria. An extensive bibliographic analysis of several failure criteria is conducted, including Maximum Stress, Maximum Strain, Tsai-Hill, Tsai-Wu, Hashin, Puck, and Larc03. These teories approach failure from diverse perspectives, with some considering stress interactions within the laminate, and the teories may rely purely on mathematical formulations or physical principles. The results indicate that each criterion has advantages and disadvantages, with the choice of metod depending on the intended application and available resources.