Title

Simulação computacional de falhas em materiais compósitos: Uma breve revisão

Computational Simulation of failure in composite materials: A brief review

Authorship

MORAES, LUCAS SANTOS; JUNIO, RAÍ FELIPE PEREIRA; MONTEIRO, SÉRGIO NEVES; NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO

MORAES, LUCAS SANTOS

I am this author

JUNIO, RAÍ FELIPE PEREIRA

I am this author

MONTEIRO, SÉRGIO NEVES

I am this author

NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO

I am this author

DOI

10.5151/2594-4711-43244

Downloads

Abstract

O presente trabalho realiza uma revisão sobre métodos computacionais aplicados à previsão de falhas em materiais compósitos, com ênfase em abordagens amplamente utilizadas na literatura. Inicialmente, discute-se o contexto da indústria aeroespacial, caracterizada por extensivos testes experimentais e pela necessidade de ferramentas que reduzam custos e tempo de desenvolvimento. Em seguida, são apresentados os principais critérios de falha, destacando suas capacidades e limitações na previsão do comportamento dos compósitos. Posteriormente, são analisados três métodos computacionais principais: Mecânica de Danos Contínuos (CDM), Modelo de Zona Coesiva (CZM) e Modelo de Campo de Fase, discutindo seus fundamentos, aplicações e desafios. Por fim, são examinadas as discrepâncias entre previsões teóricas e comportamento real dos materiais, considerando a influência de defeitos de fabricação e efeitos ambientais, além da utilização de abordagens estatísticas para lidar com incertezas.

This study presents a review of computational methods applied to the prediction of failure in composite materials, with emphasis on widely used approaches in the literature. Initially, the context of the aerospace industry is discussed, characterized by extensive experimental testing and the need for tools that reduce costs and development time. Next, the most important failure criteria are presented, highlighting their capabilities and limitations in predicting the behavior of composites. Subsequently, three main computational methods are analyzed: Continuum Damage Mechanics (CDM), the Cohesive Zone Model (CZM), and the Phase-Field Model, discussing their fundamentals, applications, and challenges. Finally, discrepancies between theoretical predictions and the real behavior of materials are examined, considering the influence of manufacturing defects and environmental effects, as well as the use of statistical approaches to deal with uncertainties.

Keywords

Materiais compósitos, Mecânica de falhas, Simulação

Composite materials, Failure mechanics, Simulation