Title

COMPORTAMENTO BALÍSTICO DE COMPÓSITO HÍBRIDO REFORÇADO COM TECIDO DE ARAMIDA E TECIDO DE FIQUE COM DIFERENTES CONFIGURAÇÕES DE EMPILHAMENTO

BALLISTIC BEHAVIOR OF HYBRID COMPOSITE REINFORCED WITH ARAMID FABRIC AND FIQUE FABRIC WITH DIFFERENT STACKING CONFIGURATIONS

Authorship

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

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JÚNIOR, ÉDIO PEREIRA LIMA

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MONTEIRO, SERGIO NEVES

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NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO

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FILHO, FABIO DA COSTA GARCIA

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DOI

10.5151/2594-5327-41419

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Abstract

DE FORMA MAJORITáRIA, AS FIBRAS SINTéTICAS SãO UTILIZADAS COMO REFORçO EM COMPóSITOS POLIMéRICOS APLICADOS EM PROTEçãO BALíSTICA, PORéM, ESTUDOS RECENTES MOSTRAM QUE AS FIBRAS NATURAIS LIGNOCELULóSICAS POSSUEM PROPRIEDADES ESPECíFICAS INTERESSANTES, CAPAZES DE FAZER FRENTE AS FIBRAS SINTéTICAS. TANTO AS FIBRAS SINTéTICAS COMO AS FIBRAS NATURAIS POSSUEM LIMITAçõES QUE GERAM ALGUNS TRANSTORNOS EM SUA APLICAçãO, ASSIM, O DESENVOLVIMENTO DE COMPóSITOS HíBRIDOS REFORçADOS COM ESSAS FIBRAS VEM COMO UMA FORMA DE ALCANçAR UM MATERIAL IDEAL, QUE POSSA MITIGAR AS LIMITAçõES QUE AMBAS AS FIBRAS POSSUEM. NO DESENVOLVIMENTO DE COMPóSITOS, AS PROPRIEDADES DESSES MATERIAIS ESTãO ATRELADAS A ALGUNS FATORES, COMO: AS PROPRIEDADES DAS FASES CONSTITUINTES, O ARRANJO DA FASE REFORçO, A SUA DISTRIBUIçãO E DISPOSIçãO, FRAçãO VOLUMéTRICA DAS FASES E O EMPILHAMENTO DAS CAMADAS DE REFORçO. ASSIM, ESSE TRABALHO INVESTIGA OS COMPóSITOS HíBRIDOS DE MATRIZ EPóXI REFORçADOS COM FIBRA SINTéTICA DE ARAMIDA E FIBRA NATURAL DE FIQUE E A INFLUêNCIA DO EMPILHAMENTO DAS CAMADAS DE REFORçO MEDIANTE A ENSAIOS BALíSTICOS DE NíVEL III-A COM MUNIçãO 9 MM. QUATRO CONFIGURAçõES DE EMPILHAMENTO FORAM INVESTIGADAS E COMPARADAS A FIM DE DETERMINAR A DE MAIOR CAPACIDADE DE ABSORçãO DE ENERGIA CINéTICA. OS DADOS OBTIDOS DOS ENSAIOS BALíSTICOS FORAM TRATADOS PELA ANáLISE DE VARIâNCIA (ANOVA) E PELO MéTODO DE TUKEY. ALéM DISSO, INVESTIGAçõES DAS REGIõES SUPERFICIAIS DOS CORPOS DE PROVA, COM O OBJETIVO DE VERIFICAR OS MECANISMOS DE FALHA, FORAM REALIZADAS.

SYNTHETIC FIBERS ARE PREDOMINANTLY USED AS REINFORCEMENT IN POLYMER COMPOSITES FOR BALLISTIC PROTECTION. HOWEVER, RECENT STUDIES HAVE SHOWN THAT LIGNOCELLULOSIC NATURAL FIBERS HAVE SPECIFIC INTERESTING PROPERTIES THAT CAN RIVAL SYNTHETIC FIBERS. BOTH SYNTHETIC AND NATURAL FIBERS HAVE LIMITATIONS THAT CAUSE SOME ISSUES IN THEIR APPLICATION. THEREFORE, DEVELOPING HYBRID COMPOSITES REINFORCED WITH THESE FIBERS EMERGES AS A WAY TO ACHIEVE AN IDEAL MATERIAL THAT CAN MITIGATE THE LIMITATIONS OF BOTH TYPES OF FIBERS. IN COMPOSITE DEVELOPMENT, THE PROPERTIES OF THESE MATERIALS ARE LINKED TO SEVERAL FACTORS, SUCH AS THE PROPERTIES OF THE CONSTITUENT PHASES, THE ARRANGEMENT OF THE REINFORCEMENT PHASE, ITS DISTRIBUTION AND ORIENTATION, THE VOLUMETRIC FRACTION OF THE PHASES, AND THE STACKING SEQUENCE OF THE REINFORCEMENT LAYERS. THIS WORK INVESTIGATES EPOXY MATRIX HYBRID COMPOSITES REINFORCED WITH SYNTHETIC ARAMID FIBER AND NATURAL FIQUE FIBER, FOCUSING ON THE INFLUENCE OF THE STACKING SEQUENCE OF THE REINFORCEMENT LAYERS THROUGH LEVEL III-A BALLISTIC TESTS WITH 9 MM AMMUNITION. FOUR STACKING CONFIGURATIONS WERE INVESTIGATED AND COMPARED TO DETERMINE WHICH HAS THE HIGHEST KINETIC ENERGY ABSORPTION CAPACITY. THE DATA OBTAINED FROM THE BALLISTIC TESTS WERE ANALYZED USING ANALYSIS OF VARIANCE (ANOVA) AND TUKEY'S METHOD. ADDITIONALLY, SURFACE REGION INVESTIGATIONS OF THE SPECIMENS WERE CONDUCTED TO IDENTIFY THE FAILURE MECHANISMS.

Keywords

Aramida; balística; Camada; Fique

Aramid; Ballistic; Layer; Fique.