Title

MODELAGEM DA DELAMINAÇÃO EM VIGAS LAMINADAS DE MATERIAL COMPÓSITO SOB O EFEITO DA TORÇÃO

MODELAGEM DA DELAMINAÇÃO EM VIGAS LAMINADAS DE MATERIAL COMPÓSITO SOB O EFEITO DA TORÇÃO

Authorship

PINHEIRO, MARCO A.; SANKAR, BHAVANI V.

PINHEIRO, MARCO A.

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SANKAR, BHAVANI V.

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DOI

10.5151/2594-5327-2854

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Abstract

O trabalho apresenta um novo e eficiente método dedicado à análise da delaminação em vigas laminadas de material compósito. As equações de equilíbrio foram deduzidas por Sankar (1991) com base na teoria clássica das placas laminadas deformáveis pelo cisalhamento (Whitney, 1987), cujas equações são consideradas válidas, num senso médio, ao longo da largura da viga, disso surgindo um novo conjunto de forças e momentos resultantes, o qual aumenta as possibilidades da modelagem computacional de vigas sob diferentes carregamentos, incluindo a torção. Um novo elemento finito, com seu eixo deslocado, foi usado para modelar a viga. De início, a correção deste novo elemento foi comprovada na solução do problema de uma viga engastada, sob a ação de diferentes carregamentos, sendo os resultados obtidos comparados com os já existentes. A seguir, a taxa de liberação da energia de deformação (G) foi calculada para uma viga delaminada, especialmente ortotrópica, com a delaminação ocorrendo no plano médio da viga, estando os resultados obtidos em boa concordância com outros existentes, referentes mesmo problema. O estudo foi então ampliado para a ocorrência da delaminação em outros planos, mostrando ser útil no entendimento e explicação da propagação da delaminação em compósitos, quando provocadas por impactos quase-estáticos.

O trabalho apresenta um novo e eficiente método dedicado à análise da delaminação em vigas laminadas de material compósito. As equações de equilíbrio foram deduzidas por Sankar (1991) com base na teoria clássica das placas laminadas deformáveis pelo cisalhamento (Whitney, 1987), cujas equações são consideradas válidas, num senso médio, ao longo da largura da viga, disso surgindo um novo conjunto de forças e momentos resultantes, o qual aumenta as possibilidades da modelagem computacional de vigas sob diferentes carregamentos, incluindo a torção. Um novo elemento finito, com seu eixo deslocado, foi usado para modelar a viga. De início, a correção deste novo elemento foi comprovada na solução do problema de uma viga engastada, sob a ação de diferentes carregamentos, sendo os resultados obtidos comparados com os já existentes. A seguir, a taxa de liberação da energia de deformação (G) foi calculada para uma viga delaminada, especialmente ortotrópica, com a delaminação ocorrendo no plano médio da viga, estando os resultados obtidos em boa concordância com outros existentes, referentes mesmo problema. O estudo foi então ampliado para a ocorrência da delaminação em outros planos, mostrando ser útil no entendimento e explicação da propagação da delaminação em compósitos, quando provocadas por impactos quase-estáticos.

Keywords

delaminação, torção, elemento finito.

delaminação, torção, elemento finito.