Análise do comportamento em fadiga axial do compósito de fibra de carbono NCF/resina epóxi com concentrador de tensão: efeitos higrotérmicos - Siqueira, Guilherme Silva Moraes de [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2016)
The transport sector has great interest in composite materials for their high specific mechanical properties, thus improving the autonomy and load capacity of vehicles. For these, aircraft industry has been searching for lighter materials, which may be able to replace metallic materials by keeping their original properties or even improving them. The resin transfer molding (RTM) is a promising manufacturing process of composites for structural application as it provides high mechanical strength, considering the aircraft criteria, good reproducibility and low cost. However, it is necessary to understand the behavior of composite laminates under fatigue, specifically that one obtained by RTM processing technique. Fatigue, in turn, is a phenomenon that limits the longevity of many engineering components that go under cyclic loadings. The behavior of composites, containing notch/hole with hot/wet environmental conditions, has been the goal of research for the last three decades due to the increased use of these materials. Thus, it was performed fatigue tests in specimens with open-hole under cyclic loadings with stress ratio of R=0,1 and R=-1. Prior to tests, they were conditioned to 90 % moisture and temperature 80°C and their results compared to specimen with no external effects. By stress versus number of cycles curve (SxN), it observed that fatigue tension-tension results achieved higher fatigue strength in conditioned specimens, indicating an increase in strength when exposed to hygrothermal aging effects. The opposite occurred in reverse fatigue strength curve where the curve decreased thus indicating a change in the delamination mechanism of specimens, which was assessed by images achived by Scanning Electron Microscopy (SEM)

O setor de transporte tem grande interesse nos materiais compósitos, pois apresentam elevadas propriedades mecânicas específicas melhorando a autonomia e a capacidade de carga de seus veículos. Para este fim, a indústria aeronáutica vem buscando materiais mais leves que possam substituir os materiais metálicos mantendo as propriedades ou até mesmo melhorando-as. A moldagem por transferência de resina (RTM) constitui um processo promissor de fabricação de compósitos para aplicação estrutural de alto desempenho mecânico, considerando os critérios aeronáuticos, a reprodutibilidade e o baixo custo. No entanto, é necessário compreender o comportamento em fadiga de laminados compósitos obtidos por essa técnica de processamento. A fadiga, por sua vez, é um fator que limita a vida de muitos componentes de engenharia que sofrem solicitações cíclicas de carregamento. O comportamento dos compósitos contendo entalhe/furo sob condições ambientais adversas tem sido objetivo de investigação durante as últimas três décadas, devido ao aumento da utilização destes materiais. Assim, foi realizado ensaio de fadiga em corpos de prova com furo em tração-tração (R=0,1) e compressão-tração (R=-1), sendo metade dos corpos in natura e a outra metade condicionada a uma umidade de 90% e temperatura de 80ºC e seus resultados comparados. Na curva tensão versus deformação (SxN), notou-se que os resultados de fadiga em tração alcançaram maiores tensões nas amostras condicionadas, o que indica um aumento na resistência quando exposta a efeitos higrotérmicos. O contrário ocorreu na curva de fadiga em tração-compressão, na qual teve um decréscimo, indicando uma alteração no mecanismo de delaminação das amostras, evidenciado pelos estudos das imagens de fratura, conduzido por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)
Keywords: Resinas compostas; Moldagem (Tecnologia quimica); Fadiga; Resistência de materiais; Composite resins