FADIGA APÓS MÚLTIPLOS IMPACTOS EM LAMINADOS CARBONO-EPÓXI
MULTIPLE IMPACTS AND SUBSEQUENT FATIGUE IN CARBON-EPOXY LAMINATES
Tarpani, José Ricardo; Angeloni, Mauricio; Lezzi, Leandro; Castro, Carlos Eduardo G. de
http://dx.doi.org/10.4322/tmm.00204012
Tecnol. Metal. Mater., vol.2, n4, p.63-70, 2006
Resumo
Foram avaliados neste trabalho prospectivo os danos impingidos e as propriedades mecânicas residuais de quatro laminados carbono-epóxi após a aplicação de fadiga fletiva subseqüentemente à ação de impactos múltiplos de baixa energia (0,3 Joules). A quantificação dos danos foi realizada em um microscópio óptico de reflexão, através da observação direta da seção transversal central 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 na carga máxima. Concluiu-se que o módulo de elasticidade é a propriedade mecânica residual menos afetada, e a tenacidade na carga máxima a mais sensível à fadiga fletiva após impacto repetido. 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. Tal fato contrariou expectativas iniciais, com base unicamente na aplicação de cargas de impacto num intervalo mais amplo de energias (0,1 a 1 Joule), que indicavam o arranjo de fibras na forma de tecido impregnado com resina epóxi tenacificada com partículas elastoméricas como a melhor opção.
Palavras-chave
Fadiga, Laminados, Propriedades mecânicas
Abstract
In this prospective study, the impinged damage and residual mechanical properties of four carbon-fiber composite laminates subjected to low-energy (0.3 J) multiple impacts and subsequent fatigue loading have been assessed. Quantification of impact and fatigue damage was accomplished through direct observation of transversal crosssection of the specimens tested. Residual mechanical properties evaluated under three point bend testing were the modulus of elasticity, ultimate strength and toughness at maximum load. It has been concluded that the Young’s modulus is the least affected property and the toughness at maximum load is the most sensitive one to fatigue after repeated impact loading. In general, the tape fiber array impregnated with standard epoxy resin displayed the best residual performance amongst the materials tested. This behavior contradicted initial expectations, relied in multiple impact events only, within a broader energy range (0.1 to 1 J), which indicated the fabric fibers architecture embedded in rubber-toughened epoxy resin as the best option.
Keywords
Laminates, Fatigue, Mechanical properties
Referências
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