Tolerância ao dano devido ao impacto de baixa velocidade em compósito não convencional (double-double)
| Ano de defesa: | 2023 |
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| Orientador(a): | |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54540 |
Resumo: | A novel family of composite laminates with simplified stacking sequence in form of two double plies (double-double) [±/±ψ]n offers great potential to reduce weight and increase mechanical strength, while facilitating design optimization and simplifying manufacturing process when compared to traditional quadriaxial composite laminates with ply angles of 0º, ±45º and 90º. In this study, low-velocity impact response of a double-double (DD) laminate and a quadriaxial laminate of equivalent in-plane stiffness and same thickness were compared. Carbon/epoxy laminates were produced with stacking sequences of [±0/±50]10 and [03/90/±45/02/±45]2S, corresponding to double-double and quadriaxial, respectively. Lowvelocity impact tests were conducted at energy of 74 J and damage areas were examined using x-ray computed tomography. Measured compressive strength and compression after impact (CAI) strength were equivalent for double-double and quadriaxial laminates. However, differences in impact damage morphology were observed and are discussed. |
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Tolerância ao dano devido ao impacto de baixa velocidade em compósito não convencional (double-double)Low velocity impact response of non-traditional double-double laminatesEngenharia de materiaisLaminado double-doubleCompósito Polímero Reforçado com Fibra de Carbono - CFRPResistência residualCompressão Após Impacto - CAICNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAA novel family of composite laminates with simplified stacking sequence in form of two double plies (double-double) [±/±ψ]n offers great potential to reduce weight and increase mechanical strength, while facilitating design optimization and simplifying manufacturing process when compared to traditional quadriaxial composite laminates with ply angles of 0º, ±45º and 90º. In this study, low-velocity impact response of a double-double (DD) laminate and a quadriaxial laminate of equivalent in-plane stiffness and same thickness were compared. Carbon/epoxy laminates were produced with stacking sequences of [±0/±50]10 and [03/90/±45/02/±45]2S, corresponding to double-double and quadriaxial, respectively. Lowvelocity impact tests were conducted at energy of 74 J and damage areas were examined using x-ray computed tomography. Measured compressive strength and compression after impact (CAI) strength were equivalent for double-double and quadriaxial laminates. However, differences in impact damage morphology were observed and are discussed.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUma nova família de laminados compósitos com sequência de empilhamento simplificada na forma de duas duplas de lâminas (double-double) - [±/±]n - oferece grande potencial para redução de peso e aumento de resistência mecânica, facilita a otimização de projeto e simplifica o processo de fabricação quando comparada aos tradicionais materiais compósitos laminados quadriaxiais com ângulos: 0º, ±45º e 90º. Neste estudo, comparou-se a resposta ao impacto de baixa velocidade de um laminado double-double (DD) e um laminado quadriaxial de rigidez no plano equivalente e mesma espessura. Laminados de carbono/epóxi foram produzidos com sequências de empilhamento de [±0/±50]10 e [03/90/±45/02/±45]2S, correspondendo ao compósito DD e ao quadriaxial, respectivamente. Testes de impacto de baixa velocidade foram realizados com energia de 74 J e as áreas danificadas foram examinadas por meio de tomografia computadorizada de raio-x. De acordo com os resultados experimentais, a resistência à compressão uniaxial e a resistência à compressão após impacto (CAI) foram equivalentes para os laminados double-double e quadriaxial. Entretanto, diferenças na morfologia dos danos de impacto foram observadas e são discutidas.Universidade Federal do Rio Grande do NorteBrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISMelo, José Daniel Dinizhttps://orcid.org/0000-0003-0569-7719http://lattes.cnpq.br/6244643763040773http://lattes.cnpq.br/6572298923055649Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvériohttps://orcid.org/0000-0003-0920-7916http://lattes.cnpq.br/1042806990155996Vignoli, Lucas LisbôaCimini Júnior, Carlos AlbertoFerreira, Evans Paiva da Costahttp://lattes.cnpq.br/6994798590609919Cunha, Rayane Dantas da2023-08-18T19:38:53Z2023-08-18T19:38:53Z2023-05-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfCUNHA, Rayane Dantas da. Tolerância ao dano devido ao impacto de baixa velocidade em compósito não convencional (double-double). Orientador: José Daniel Diniz Melo. 2023. 67f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54540info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2023-08-18T19:39:34Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/54540Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2023-08-18T19:39:34Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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A novel family of composite laminates with simplified stacking sequence in form of two double plies (double-double) [±/±ψ]n offers great potential to reduce weight and increase mechanical strength, while facilitating design optimization and simplifying manufacturing process when compared to traditional quadriaxial composite laminates with ply angles of 0º, ±45º and 90º. In this study, low-velocity impact response of a double-double (DD) laminate and a quadriaxial laminate of equivalent in-plane stiffness and same thickness were compared. Carbon/epoxy laminates were produced with stacking sequences of [±0/±50]10 and [03/90/±45/02/±45]2S, corresponding to double-double and quadriaxial, respectively. Lowvelocity impact tests were conducted at energy of 74 J and damage areas were examined using x-ray computed tomography. Measured compressive strength and compression after impact (CAI) strength were equivalent for double-double and quadriaxial laminates. However, differences in impact damage morphology were observed and are discussed. |
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