| Resumo : |
Os materiais compósitos, devido à sua elevada resistência específica, vem sendo utilizados em maior escala em estruturas aeronáuticas nos últimos anos. Esta tendência de crescimento, aliada à inevitável aplicação deste tipo de material em estruturas primárias, faz com que a avaliação da confiabilidade da estrutura esteja diretamente relacionada à compreensão do comportamento mecânico dos compósitos ao longo do ciclo de vida da aeronave. Na análise dos efeitos do carregamento a longo prazo, os dois principais fenômenos são a fadiga e a fluência/relaxação, sendo o segundo o objeto deste estudo.
Diferentemente do que ocorre com a fadiga, ainda não há modelos consagrados para a relaxação. Na verdade, não se sabe ao certo quais são os fatores que influenciam o comportamento do material. Assim, o primeiro objetivo do trabalho foi determinar uma metodologia experimental que permitisse analisar o papel de cada parâmetro do problema sobre o resultado final. Isso foi feito a partir de um conjunto de montagens representativas das diversas condições às quais a peça estudada, uma junta híbrida de CFRP (carbon-fiber-reinforced polymer) com parafuso metálico, é submetida durante o ciclo de vida da aeronave. Os resultados experimentais forneceram indicações quanto ao modelo de relaxação a ser usado. A mesma junta foi então simulada pelo método de elementos finitos, utilizando o modelo escolhido como parte da descrição do comportamento mecânico das peças compósitas. A comparação dos resultados da simulação numérica com os resultados experimentais permite concluir que, apesar da necessidade de um número maior de testes, é possível criar um modelo de relaxação simples e de razoável grau de exatidão para as condições ensaiadas. |