ISSN 2594-5327
79º Congresso Anual da ABM - Internacional — Vol. 79 , num. 79 (2026)
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Resumo
Os compósitos laminados de polímero reforçado com fibras apresentam elevada suscetibilidade à delaminação devido à baixa resistência na direção da espessura. Neste trabalho, avaliou-se a influência do reforço através da espessura por costura na resistência à propagação de trincas de delaminação em compósitos vidro/epóxi submetidos ao ensaio double cantilever beam (DCB). Foram comparadas amostras laminadas convencionais 2D e amostras 3D costuradas com feixes de aramida, ambas fabricadas por moldagem por transferência de resina assistida a vácuo. Os resultados mostraram que, embora a carga inicial para o início da propagação da trinca tenha sido semelhante entre os dois materiais, as amostras 3D apresentaram maior resistência à propagação da delaminação com o aumento do deslocamento de abertura. Esse comportamento foi atribuído à formação de pontes de costura, que atuaram como barreiras mecânicas à abertura da trinca e reduziram a tensão atuante em sua ponta. As amostras 3D apresentaram carga máxima de 135,18 ± 18,61 N, superior à obtida para os laminados 2D, de 45,71 ± 11,73 N. Além disso, o comprimento final da delaminação foi drasticamente reduzido nas amostras 3D, atingindo apenas 1,03 ± 0,08 mm, enquanto os laminados 2D apresentaram 65,50 ± 24,96 mm. No entanto, devido à elevada resistência à propagação da trinca, as amostras 3D falharam por flexão do braço do corpo de prova, impossibilitando o cálculo direto do GIc para essa configuração. Assim, conclui-se que o reforço por costura foi altamente eficiente em inibir a propagação de delaminações em modo I, aumentando a tolerância ao dano dos compósitos 3D.
Fiber-reinforced polymer laminates are highly susceptible to delamination due to their limited through-the-thickness reinforcement. In this work, the influence of through-the-thickness stitching on the resistance to mode I delamination crack propagation in glass/epoxy composites was evaluated using the double cantilever beam (DCB) test. Conventional 2D laminates and 3D stitched composites reinforced with aramid tows were compared. The results showed that, although the initial crack propagation load was similar for both configurations, the 3D stitched composites exhibited greater resistance to delamination growth as the opening displacement increased. This behavior was attributed to the formation of stitch-bridging zones, which acted as mechanical barriers to crack opening and reduced the tensile stress at the crack tip. The 3D composites reached a maximum load of 135.18 ± 18.61 N, while the 2D laminates reached 45.71 ± 11.73 N. In addition, the final delamination length was drastically reduced in the 3D composites, reaching only 1.03 ± 0.08 mm, compared with 65.50 ± 24.96 mm for the 2D laminates. However, due to the strong suppression of delamination growth, the 3D specimens failed by bending of the specimen arm, preventing the direct calculation of GIc for this configuration. Therefore, through-the-thickness stitching was highly effective in inhibiting mode I delamination propagation and improving the damage tolerance of 3D composites.
Palavras-chave
Compósitos 3D costurados, Delaminação, Tenacidade à fratura interlaminar, Reforço através da espessura
3D stitched composites, Double cantilever beam, Delamination, Through-the-thickness reinforcement
Como citar
Reis, Lucas Moura Montenegro; Melo, Sarah Catharina Vitali de; Nascimento, Lucio Fabio Cassiano; Monteiro, Sergio Neves.
Influência do reforço através da espessura por costura na propagação de delaminações em compósitos vidro/epóxi,
p. 3985-3994.
In: 79º Congresso Anual da ABM - Internacional,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-44364
