PP Camanho 7.1

Materiais CompósitosEnsaios mecânicos em materiais compósitosEnsaios mecânicos em materiais compósitos

Ensaios mecânicos em materiais compósitos

Capítulo 7

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⇒ Densidade: ASTM D792-91

⇒ Fracção volúmica de fibras

Métodos ópticosDissolução da matriz em ácido: ASTM D3171-76

⇒ Conteúdo de vazios (CV): ASTM D2584-68

Fabrico de qualidade: CV≤ 1%

⇒ Humidade: comparação de peso antes e após secagem.

Valores típicos em compósitos de matriz polimérica: 1 a 2%

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⇒ Tracção a 0º e 90º: ASTM D3039/ ISO 527/ BS 2782/ CRAG 300-302

Colagem de ‘end tabs’: deformação de rotura do adesivo superior à deformação de rotura do compósito e tensão de rotura ao corte do adesivo superior a 30 MPa.Propriedades obtidas: E1, E2, ν12, XT, YT.Extensómetros com fios previamente soldados e de elevada resistência eléctrica. Tentar assegurar um alinhamento correcto: 2ºde erro no alinhamento leva a diferenças de aproximadamente 15% nas propriedades medidas.

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⇒ Corte

Provete (±45º)s: ASTM D3518Provete ‘off-axis’ 10ºIosipescu: ASTM D 5379

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‘Rail-Shear’: ASTM D4255-83

⇒ Cuidados a ter na furação:Brocas com ângulos de 55º-60º para laminados finos (90º-100º

para laminados espessos).Usar placa de sacrifício na zona de saída da broca para evitar

danificar o laminado.Usar brocas de carboreto de tungesténio.

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⇒ Flexão: ASTM D790M/ BS 2782/ ISO 14125

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⇒ Flexão:

Considerando um laminado de carbono-epoxy (0º)4, os módulos de Young do laminado determinados utilizando um ensaio de tracção e flexão, ET1 (ET2) e EF1 (EF2) respectivamente, são iguaisiguais:

ET1= EF1 =129 GPa; ET2= EF2 9.5 GPa.

Se o laminado tiver duas camadas ricas em resina (CRR) de 0.1 mm de espessura, (0º/CRR/0º)s, os módulos de Young determinados utilizando um ensaio de tracção e flexão, ET1 (ET2) e EF1 (EF2) são diferentesdiferentes:

ET1= 93.86 GPa; EF1 = 101.93 GPa; ET2 = 8.75GPa; EF2= 8.92 GPa.

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⇒ Compressão:

ASTM D695 (não recomendada em compósitos de elevada resistência).Fixação ‘Celanese’.Fixação IITRI.Fixação ICSTM.

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⇒ Tenacidade interlaminar:

Modo I: DCB (Double Cantilever Beam): ASTM D5528-01-2002

‘Pontes’ de fibras levam à existência de curvas de resistência:

Fendas entre camadas diferentemente orientadas levam a mudanças de plano na propagação da fenda.

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⇒ Tenacidade interlaminar:

Modo II: ENF (End Notched Flexure)

Propagação instável de fendas para comprimentos de fenda pequenos.

Efeitos de fricção entre as faces da fenda.

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⇒ Tenacidade interlaminar:

Modo Misto I e II: MMB (Mixed Mode Bending): ASTM D6671-01-2002

Efeitos de fricção entre as faces da fenda.