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A procura de novos materiais para aplicação na indústria aeroespacial tem tido um desenvolvimento constante, visando alcançar estruturas leves e de elevada resistência específica, mas também de elevada tolerância ao dano e fiabilidade em serviço. O tema desta investigação insere-se no âmbito do desenvolvimento e caracterização mecânica de um novo material, que combina a elevada performance do carbono/epoxy com as propriedades únicas da cortiça, pretendendo-se analisar e quantificar as vantagens e desvantagens da combinação dos dois materiais. A cortiça é um material natural, renovável e reciclável que demonstra propriedades muito interessantes no contexto aeroespacial. Para além da sua elevada resistência térmica, fazendo deste um excelente escudo térmico para aplicações em veículos espaciais, a cortiça apresenta propriedades bastante particulares, demonstrando elevada tolerância ao dano, bom isolamento acústico e elevada capacidade de amortecimento e supressão de vibrações. Neste estudo são efectuados testes estáticos e dinâmicos de modo a analisar as propriedades mecânicas de um tecido de carbono unidireccional pré-impregnado com resina epoxy, ao qual se adicionou dois tipos de grânulos de cortiça em duas posições de empilhamento distintas. Para os diversos parâmetros, são determinadas experimentalmente as características mecânicas do material sob a forma de ensaios de resistência estática à flexão em três pontos e tracção. Na avaliação do comportamento face a solicitações dinâmicas, são efectuados ensaios de fadiga e impacto de baixa-velocidade. Numa segunda fase, após ensaios de impacto é feita uma análise de caracterização da extensão do dano. Os resultados experimentais revelam que a performance deste material híbrido depende da granulometria da cortiça, do tipo de empilhamento e do modo de carregamento efectuado. Como conclusão geral, constatou-se que a adição da cortiça aos compósitos tradicionais de carbono/epoxy apresenta algumas vantagens no âmbito de solicitações de carácter dinâmico, embora se tenha verificado uma diminuição das propriedades mecânicas em situações de carregamento estático.
Description
Keywords
Materiais compositos Materiais híbridos -- Carbono-epoxy -- Cortiça Materiais híbridos -- Resistência estática Materiais híbridos -- Fadiga