Análise numérica e experimental de falhas em juntas de materiais compósitos tipo single-lap fixadas por parafusos escareados

• Main Author: Gonçalves, Kim Martineli Souza
• Other Authors: Carvalho, Jonas de
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2015
• Subjects: Bolted joint; Carbon fiber; Composites; Compósitos; Critério de Hashin; Elementos finitos; Epoxy resin; Fastened joint; FEA; Fibra de carbono; Hashin failure criteria; Junta parafusada; Resina epoxy
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18146/tde-23032016-095204/

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. === 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.