Download - Ensaios Mecânicos
ENSAIOS MECÂNICOSENSAIOS MECÂNICOS
• Ensaios micromecânicos
• Resistência à tração
• Resistência à compressão
• Resistência à flexão
• Resistência ao cisalhamento interlaminar
• Iosipescu
• Impacto
• Mecânica da fratura
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Fibra
Matriz
Vazio após aretirada da Fibra
Carga de Tração
Ensaio de Arrancamento ou “Pull-Out”
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Esquema de Teste Pull Out
• O teste de Pull-Out ou arrancamento proporciona informações úteis sobre a força interfacial em compósitos.
• Em única fibra difícil preparação.• Métodos de preparação de cdps:
– embeber ambas as extremidades da fibra na matriz e deixar o meio desta descoberto.
– embeber apenas uma extremidade da fibra deixando a outra livre.
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A carga máxima corresponde ao descolamento inicial da interface.
Em seguida ocorre um deslizamento da fibra pela matriz carga referente ao atrito que surge.
A carga é diminuída conforme a fibra é retirada da matriz.
Finalizando ocorre o arrancamento total da fibra da matriz.
O decréscimo da carga diminuição da área de contato entre a fibra e a matriz, diminuindo o atrito.
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ENSAIOS DE COMPRESSÃO
IIRTI – Illinois Institute of Technology Research Institute
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Resistência ao Cisalhamento Interlaminar - ILSS
• É uma falha que pode ser comparada à uma trinca, que percorre o caminho mais suscetível à sua continuação, ou seja, entre as camadas superficiais da interface.
• Tipo de falha: depende das características do compósito.
• Fratura interlaminar: principal processo de falha que limita a vida útil de um material.
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Dificuldades do ENSAIO
• Natureza anisotrópica do material, que aumenta a concentração de tensões.
• Tempo necessário para a tensão atingir um estado uniforme.
• Geometria do corpo-de-prova.
• dispositivo de fixação para um ensaio confiável de cisalhamento.
• Resposta não linear sob esforços cisalhantes.
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Ensaios mais utilizados-ILSS
• Ensaio de 3 pontos
• Cisalhamento Iosipescu
• Requerem pouco material para confecção dos corpos-de-prova e dispositivos de ensaios simples.
• Avaliam quantitativamente diferenças entre materiais.
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Ensaio de 3 pontos-ILSS• Teste rápido, simples e adequado para controle de
qualidade.• Pouca quantidade de material permite volume de
corpos-de-prova testados em pouco tempo e conjunto de dados estatisticamente confiável.
• Fornece apenas resistência ao cisalhamento interlaminar; não mede deformação de cisalhamento.
• Dispositivo: sistema de fixação do ensaio de flexão de 3 pontos, sendo a carga aplicada por um cilindro superior.
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Ensaio IosipescuDiagrama de força
Diagrama de cisalhamento
Diagrama de momento
Parte fixa
Parte móvel
base
amostra
ASTM 5379
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Ensaio Iosipescu
• Uniformidade da distribuição de tensões. • Especifica parâmetros de projeto.• Não é rápido, porém simples.• Determinação de materiais compostos.• É a melhor escolha para caracterizar as
propriedades de cisalhamento, pois induz um estado de pura tensão de cisalhamento e as deformações são medidas por medidores de deformação, gerando valores para os módulos de cisalhamento e tensão de cisalhamento.
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100
200
500
400
300
600
Compressão pós-impacto
Compressão
COMPÓSITO UNIDIRECIONAL
Densidade de agulhamento
Resistência (MPa)
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FADIGA
-falha que ocorre em estruturas que estão sujeitas a tensões dinâmicas e oscilantes
- natureza frágil mesmo em metais dúcteis
-Iniciação e propagação de trincas
2min
máxm
min máxi
2i
a
m=tensão médiai=intervalo de tensõesa=amplitude da tensão
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FADIGA
Curvas -N
-ensaios onde o corpo-de-prova é submetido a um ensaio cíclico até falhar
- o número de ciclos é registrado
-Geralmente é utilizada uma amplitude grande, da ordem de dois terços do limite elástico de resistência à tração
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FADIGA
Iniciação e propagação de trincas
a) Carga compressiva zero ou máxima
b) Carga de tração pequenac) Carga de tração máximad) Carga compressiva
pequenae) Carga compressiva zero
ou máximaf) Carga de tração pequena
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DETERMINAÇÃO DO CONTEÚDO DE FIBRAS
1- Queima da matriz(ASTM D 2584-68)
2 – Digestão Ácida(ASTM D 3171-76)(ASTM D 3553-76)
3 – Microscopia Óptica ou Eletrônica
4 – Termogravimetria