Título

FADIGA PÓS IMPACTO REPETIDO EM LAMINADOS CARBONO-EPÓXI DE GRAU AERONÁUTICO

MULTIPLE IMPACT AND SUBSEQUENT FATIGUE LOADING IN AERONAUTICAL GRADE CARBON-EPOXY LAMINATES

Autoria

Iezzi, Leandro; Castro, Carlos Eduardo Gomes de; Filho, Waldek Wladimir Bose; Tarpani, José Ricardo

DOI

10.5151/2594-5327-0165

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Resumo

Neste estudo, foram avaliados os danos impingidos e as propriedades mecânicas residuais de quatro diferentes laminados compostos do sistema carbono-epóxi, após a aplicação de fadiga fletiva, subsequentemente à ação de impactos múltiplos de baixa energia. A quali- e quantificação dos danos resultantes foi realizada em um microscópio óptico de reflexão, por observação direta da seção transversal dos espécimes impactados e posteriormente fadigados. As propriedades mecânicas residuais avaliadas sob flexão em três pontos foram o módulo de elasticidade, a resistência máxima e a tenacidade de carga máxima. Concluiu-se que o módulo de elasticidade é a propriedade mecânica residual mais insensível, e a tenacidade de carga máxima a mais sensível à fadiga fletiva após impactos repetidos. De modo geral, o arranjo de fibras de reforço na forma de tape, impregnado com resina não- tenacificada apresentou o melhor desempenho residual dentre os materiais avaliados. Isto contrariou expectativas iniciais com base na utilização de resina epóxi tenacificada pela adição de partículas elastoméricas, que se mostrou mais adequada para operar num ambiente onde atuam somente cargas de impacto múltiplo (Castro et al).

 

In this study, the impinged damage and residual mechanical properties of four different carbon-fiber composite laminates subjected to low energy multiple impact and subsequent fatigue loading have been assessed. The quali- and quantification of impinged damage were accomplished through direct observation of transversal cross-section of the specimens tested. Residual mechanical properties evaluated included the modulus of elasticity, flexural strength and toughness at maximum load. It has been concluded that among those residual properties, the Young’s modulus is the most insensitive and the toughness at maximum load is the most sensitive one to fatigue after repetitive impact loading. In general, the tape fiber array impregnated with the standard epoxy resin displayed the best residual performance among the materials tested. This behavior contradicts initial expectations based on the rubber toughened version of the polymeric matrix, which has been shown the best choice to operate in purely multiple impact environments (Castro et al).

Palavras-chave

Fadiga pós-impacto; Laminados carbono-epóxi; Propriedades mecânicas residuais.

Carbon-epoxy laminates; Composite materials; Mechanical properties.