Title

IDENTIFICAÇÃO DE PROPRIEDADES ELÁSTICAS DE UMA LÂMINA CARBONO EPÓXI

ELASTIC PROPERTIES IDENTIFICATION OF A CARBON EPOXI LAMINA

Authorship

Mesquita, Débora Rodrigues de; Pilat, Renata Martins; Salerno, Gigliola

Mesquita, Débora Rodrigues de

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Pilat, Renata Martins

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Salerno, Gigliola

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DOI

10.5151/2594-4711-23286

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Abstract

Materiais compósitos se transformaram em uma vantajosa opção devido às altas resistência e rigidez específicas para altas solicitações mecânicas. Como consequência a estes fatores, o objetivo deste trabalho foi identificar as propriedades elásticas das lâminas que o compõem. Para tanto, uma configuração de tecido bidirecional de fibra de carbono (0°/90°) foi produzido. A partir dos tecidos foi realizado o processo de silanização nas fibras de carbono para melhorar aderência fibra-matriz, produzindo um material de maior resistência nesta interface. Subsequentemente, foi adicionada a resina epóxi às fibras tratadas; estas compuseram os corpos-de-prova que foram preparados em uma estufa Fanem modelo 320 para a cura polimérica da resina, cortados a jato d’água, e, finalmente, utilizando uma máquina universal de ensaios MTS 250kN, foram realizados ensaios de tração e em um torquímetro torção para identificar as propriedades elásticas da lâmina do compósito e assim caracterizar seu comportamento mecânico elástico. Os ensaios de tração na direção 0° determinaram o módulo de elasticidade E11= E22, coeficiente de Poisson υ12 e o módulo de cisalhamento G12; o ensaio de torção determinou o módulo de cisalhamento G23 = G13. Sendo assim, possível completar parte da matriz de rigidez da lâmina de material compósito carbono-epóxi.

Composite materials became an advantageous option due their high specific strength and specific stiffness for several mechanical applications. As a consequence, the main purpose of this work was identifying layer elastic properties of a carbon epoxy composite. In that way, a carbon woven yarn (0/90) was produced. On the woven yarn was done silane surface treatment on carbon fibers to improve fiber-resin interface strength. Subsequently, was added epoxy resin, all these elements composed the specimens cured in the Fanem furnace model 320 and cut with water jet. Finally, were run tensile tests on universal machine MTS 250kN and torsion tests on torque wrench for layer elastic properties identification of a composite material in order to characterize its elastic mechanical behaviour. The tensile tests in 0° direction determined elasticity modulus E11= E22, Poisson’s coefficient υ12 and shear modulus G12; the torsion tests provided shear modulus G23 = G13. As a result, was possible determine accurately part of elastic stiffness matrix layer of carbon-epoxy composite material.

Keywords

Lâmina; Carbono-epóxi; Propriedades mecânicas.

Composite layer; Carbon-epoxy; Mechanical properties.