Title

ESTUDO DA INSTABILIDADE PLÁSTICA EM VASO DE PRESSÃO CILÍNDRICO REFORÇADO POR FILAMENTO EM MATRIZ EPÓXI

PLASTIC INSTABILITY STUDY IN CYLINDRICAL PRESSURE VESSEL REINFORCED BY FILAMENT IN EPOXY MATRIX

Authorship

Filho, Antonio de Pádua Lima; Ohara, Cláudio Shigueru; Junior, Euler Barreto; Franco, Leandro Augusto Lemos; Bazani, Márcio Antonio; Padilha, Alcides

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Ohara, Cláudio Shigueru

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Junior, Euler Barreto

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Franco, Leandro Augusto Lemos

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Bazani, Márcio Antonio

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Padilha, Alcides

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DOI

10.5151/2594-5327-0099

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Abstract

As indústrias modernas que utilizam vasos de pressão requerem que essas estruturas tenham elevadas propriedades mecânicas específicas e quando sujeitas a falha catastrófica não causam grande liberação de energia que possam colocar em risco vidas humanas e danos em equipamentos. O objetivo deste trabalho é reforçar estruturas em casca metálica bobinando fibra de carbono T300 em matriz epóxi variando o espaçamento entre os reforços. As estruturas em casca reforçadas são testadas pela aplicação da pressão hidrostática interna até a falha catastrófica. Análise fractográfica da estrutura sem reforço e reforçada para diversos espaçamentos entre fibras é realizada. A bobinagem de retorno de 1,2 mm entre a fibra de carbono resultou num vaso compósito que não explodiu para uma pressão interna de 12 MPa aproximadamente. O mesmo ocorreu para um espaçamento entre fibras de 0,7 mm. Defeitos na estrutura bobinada são brevemente caracterizados.

Modern industries that utilize pressure vessels require these structures to have specific mechanical properties that allow for catastrophic failure without the release of high energy and its associated danger to human life and damage to equipment. The aim of this work is to reinforce metallic shell structures by winding carbon fibre T300 into an epoxy matrix varying the gap between reinforcements. The reinforced shell structures are assayed by application of internal hydrostatic pressure until catastrophic failure occurs. Fracture analysis of the structures with and without reinforcement was made, employing several types of gap widths between fibres for the reinforced structures. The back winding of 1.2 mm between carbon fibres resulted in a composite vessel that failed without explosion at an internal pressure of approximately 12 MPa. The same occurred for a 0.7 mm gap between fibres. Defects in the wound structure are briefly characterized.

Keywords

Vasos de pressão reforçados; Fibra de carbono T300; Pressão hidrostática interna; Fractografia.

Reinforced pressure vessels; Carbon fibre T300; Internal hydrostatic pressure; Fractography.