Defesa Pública de Tese de Doutorado na ETSi

Data: quarta-feira, 5 de julho de 2023.

Horário: 17h00

Local: Sala Professor Juan Larrañeta, Escola Técnica Superior de Engenharia da Universidade de Sevilha.

O doutorando Serafín Sánchez Carmona defenderá publicamente sua tese de doutorado intitulada "Dano e mecanismos de falha sob fadiga em compósitos de fibras longas com camadas ultrafinas", que foi dirigida pelos professores Elena Correa Montoto e Alberto Barroso Caro , e orientada por Federico París Carballo , do Departamento de Mecânica dos Meios Contínuos e Teoria das Estruturas da Escola Técnica Superior de Engenharia da Universidade de Sevilha

O estudo do comportamento à fadiga de materiais compósitos é de grande interesse no meio científico devido à natureza não estática das cargas sofridas por uma estrutura em serviço. Nos últimos anos, o aparecimento de folhas ultrafinas, até 15-20 µm de espessura, assumiu especial relevância após encontrar uma explicação física para a existência do “efeito escala” em materiais compósitos.

Este trabalho apresenta um estudo detalhado, tanto experimental quanto numérico, do aparecimento de danos em laminados de camadas cruzadas de fibra longa de carbono e resina epóxi sob carregamento cíclico de tração-tração, variando a espessura da camada de 90° (de 30 a 150 g/m2) para analisar se existe efeito de escala de fadiga.

O extenso trabalho experimental consistiu, em primeiro lugar, na caracterização das propriedades mecânicas e térmicas dos diferentes pré-impregnados utilizados, além da análise do efeito de diferentes condições de fabricação e teste na vida à fadiga de laminados unidirecionais de 90° fabricados com material convencional e de espessura ultrafina; e, em segundo lugar, numa observação microscópica exaustiva do aparecimento de danos nos diferentes laminados de camadas cruzadas de fadiga, variando a espessura da camada de 90° desde espessura ultrafina (30 g/m2) até espessura convencional (maior que 120 g /m2).

O aparecimento de um mecanismo de ruptura não convencional, especificamente o descolamento longitudinal à carga aplicada, levou a uma análise numérica detalhada do conhecido “efeito de borda” quando se trata de espessuras ultrafinas, destacando o aparecimento de um estado de carregamento biaxial em a borda das amostras, mesmo quando existem apenas tensões residuais de cura. Os resultados deste estudo numérico foram corroborados com tomografia computadorizada 3D.

Tudo isto levou a corroborar a existência de um “efeito escala” na fadiga após a observação de um atraso no aparecimento dos diferentes mecanismos de falha quando são utilizadas chapas ultrafinas em relação às produzidas em laminados de material compósito com chapas. de espessura convencional.