Title

COMPARAÇÃO DA ABSORÇÃO DE ENERGIA DE IMPACTO BALÍSTICO ENTRE COMPÓSITOS DE MATRIZ EPÓXI REFORÇADOS COM TECIDO DE ARAMIDA COM DIFERENTES ANGULAÇÕES DE CAMADAS

COMPARISON OF IMPACT ENERGY ABSORPTION IN BALLISTIC COMPOSITES OF EPOXY MATRIX REINFORCED WITH ARAMID FABRIC WITH DIFFERENT LAYER ANGLES

Authorship

CÊA, BERNARDO SOARES AVILA DE; FILHO, FABIO DA COSTA GARCIA; MONTEIRO, SERGIO NEVES; JÚNIOR, ÉDIO PEREIRA LIMA; NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO; SOUSA, LAURA SETTI DE

CÊA, BERNARDO SOARES AVILA DE

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MONTEIRO, SERGIO NEVES

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JÚNIOR, ÉDIO PEREIRA LIMA

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NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO

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SOUSA, LAURA SETTI DE

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DOI

10.5151/2594-5327-40524

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Abstract

A ARAMIDA é UM MATERIAL DE ALTO DESEMPENHO, Já ESTABELECIDO NO MERCADO, PARA DIVERSAS APLICAçõES E QUE APRESENTA UM GRANDE DESTAQUE NA UTILIZAçãO EM COMPONENTES SUBMETIDOS A CONDIçõES BALíSTICAS. COMPóSITOS POLIMéRICOS QUANDO REFORçADOS COM TECIDO DE ARAMIDA TAMBéM EXIBEM GRANDE CAPACIDADE EM ABSORVER ENERGIA, QUANDO SUBMETIDOS A ENSAIOS BALíSTICOS. DO PONTO DE VISTA DE DESENVOLVIMENTO DE MATERIAIS COMPóSITOS, é SABIDO QUE ALéM DAS PROPRIEDADES EXIBIDAS PELAS FASES QUE O FORMAM, MATRIZ E REFORçO, O TIPO DE ARRANJO, A SUA DISPOSIçãO, DISTRIBUIçãO BEM COMO A FRAçãO VOLUMéTRICA DE CADA FASE SãO DETERMINANTES NAS PROPRIEDADES APRESENTADAS PELO MATERIAL. NESTE CONTEXTO, ESTE TRABALHO INVESTIGA A INFLUêNCIA DE DOIS TIPOS DE CONFIGURAçãO, UTILIZANDO ARRANJO SIMPLES DO TECIDO DE ARAMIDA COMO REFORçO EM UM COMPóSITO DE MATRIZ EPóXI, A FIM DE COMPARAR SUAS CAPACIDADES EM ABSORVER ENERGIA. AS CONFIGURAçõES DO TECIDO DE ARAMIDA UTILIZADOS PARA COMPARAçãO SãO: O EMPILHAMENTO DE CAMADAS DO TECIDO SEGUINDO AS MESMAS ORIENTAçõES, OU SEJA, COM FIBRAS ORIENTADAS EM 0°/90° EM TODAS AS CAMADAS; E CAMADAS ALTERNADAS DO TECIDO COM ANGULAçõES DE -45°/0°/45°/90°. PARA OS ENSAIOS BALíSTICOS FORAM UTILIZADAS MUNIçãO CALIBRE 7,62 MM DE ALTA ENERGIA. OS DADOS OBTIDOS FORAM TRATADOS ESTATISTICAMENTE PELA ANáLISE DE VARIâNCIA (ANOVA). PARâMETROS BALíSTICOS TAIS COMO VELOCIDADE LIMITE E áREA DO CONE DE DEFORMAçãO, BEM COMO OS MECANISMOS DE FALHAS REINANTE EM AMBAS AS CONDIçõES FORAM INVESTIGADOS.

ARAMID IS A HIGH-PERFORMANCE MATERIAL ALREADY WELL-ESTABLISHED IN THE MARKET FOR VARIOUS APPLICATIONS, PROMINENTLY FEATURING IN THE USE OF COMPONENTS SUBJECTED TO BALLISTIC CONDITIONS. POLYMERIC COMPOSITES REINFORCED WITH ARAMID FABRIC ALSO DEMONSTRATE A SIGNIFICANT ABILITY TO ABSORB ENERGY WHEN SUBJECTED TO BALLISTIC TESTS. FROM THE PERSPECTIVE OF COMPOSITE MATERIAL DEVELOPMENT, IT IS KNOWN THAT, IN ADDITION TO THE PROPERTIES EXHIBITED BY THE CONSTITUENT PHASES, MATRIX AND REINFORCEMENT, THE TYPE OF ARRANGEMENT, THEIR DISPOSITION, DISTRIBUTION, AS WELL AS THE VOLUMETRIC FRACTION OF EACH PHASE, ARE DETERMINING FACTORS IN THE PROPERTIES EXHIBITED BY THE MATERIAL. IN THIS CONTEXT, THIS STUDY INVESTIGATES THE INFLUENCE OF TWO TYPES OF CONFIGURATIONS, EMPLOYING A SIMPLE ARRANGEMENT OF ARAMID FABRIC AS REINFORCEMENT IN AN EPOXY MATRIX COMPOSITE, IN ORDER TO COMPARE THEIR ABILITIES IN ENERGY ABSORPTION. THE CONFIGURATIONS OF THE ARAMID FABRIC USED FOR COMPARISON ARE AS FOLLOWS: STACKING LAYERS OF THE FABRIC FOLLOWING THE SAME ORIENTATIONS, IN OTHER WORDS, WITH FIBERS ORIENTED AT 0°/90° IN ALL LAYERS; AND ALTERNATING LAYERS OF THE FABRIC WITH ANGLES OF -45°/0°/45°/90°. FOR THE BALLISTIC TESTS, HIGH-ENERGY 7.62 MM CALIBER AMMUNITION WAS USED. THE OBTAINED DATA WERE STATISTICALLY PROCESSED USING ANALYSIS OF VARIANCE (ANOVA). BALLISTIC PARAMETERS SUCH AS LIMIT VELOCITY AND DEFORMATION CONE AREA, AS WELL AS PREVAILING FAILURE MECHANISMS UNDER BOTH CONDITIONS, WERE INVESTIGATED.

Keywords

Aramida; Proteção balística; Tecido; Arranjo

Aramid; Ballistic protection; Fabric; Arrangement.