Title

MECÂNICA DA FRATURA DE LAMINADOS GLARE

FRACTURE MECHANICS OF GLARE LAMINATES

Authorship

Castrodeza, Enrique Mariano; Ipiña, Juan Elias Perez; Bastian, Fernando Luiz

Castrodeza, Enrique Mariano

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Ipiña, Juan Elias Perez

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Bastian, Fernando Luiz

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DOI

10.5151/2594-5327-0248

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Abstract

Os laminados fibra-metal GLARE® foram desenvolvidos na Universidade Técnica de Delft (TU Delft) na década de 80 para uso em estruturas aeronáuticas, especificamente para aplicação em fuselagens. Eles são a segunda geração de laminados fibra-metal, cuja primeira geração foram os laminados ARALL . Atualmente o GLARE é utilizado em parte da fuselagem superior do novo Airbus A380. A utilização destes laminados em estruturas aeronáuticas requer um conhecimento profundo das suas propriedades mecânicas, entre as quais a tenacidade à fratura tem importância fundamental. O estudo de laminados ARALL e GLARE vem sendo realizado nos Laboratórios de Materiais Compósitos e de Mecânica da Fratura da COPPE/UFRJ desde 1994. Desde 1997 a pesquisa concentrou-se no desenvolvimento de técnicas experimentais para a avaliação da tenacidade à fratura do material a partir de corpos de prova normalizados e de pequeno tamanho (se comparado com os corpos de prova tradicionalmente utilizados na indústria aeronáutica). Este trabalho apresenta alguns dos resultados mais relevantes da pesquisa, começando pela definição de uma metodologia experimental adequada a estes materiais, até a obtenção de curvas de resistência pelo método de descargas parciais. As conclusões da pesquisa são aplicáveis a toda a família de laminados fibra-metal comerciais, incluindo os laminados GLARE uni e bidirecionais.

The development of GLARE fiber-metal laminates started in the middle of the 80’s at the Technical University of Delft. They were developed for the aeronautical industry. Glass- reinforced GLARE laminates are the second generation of fiber-metal laminates, the first generation was reinforced by aramid fibers and named ARALL. Nowadays GLARE laminates are being used in parts of the upper fuselage of the Airbus A380, as well as in other minor structural components. The application of fiber-metal laminates to such kind of structures demands a deep knowledge on their mechanical properties, fracture toughness being a fundamental one. The study of fiber-metal laminates at the Laboratory of Composite Materials and Fracture Mechanics of COPPE/UFRJ began at 1994. Since 1997 the research has focused on the development of experimental methodologies for fracture toughness evaluation from small standardized C(T) and SE(B) specimens, in opposition to the large M(T) panels traditionally used in the aeronautical industry. This work presents some important results of this research achieved during the last years, from the experimental methodology itself to the R-curves evaluation by unloading compliance. The conclusions of the research are applicable to the whole commercial fiber-metal laminates family, including uni or bidirectional GLARE laminates.

Keywords

Arall; Glare; Laminados fibra-metal; Tenacidade à fratura; Métodos experimentais.

Arall; Glare; Fiber-metal laminates; Fracture toughness; Experimental methodologies.