Nonlinear time-dependent behavior of a rubber-toughened carbon/epoxy composite material with growing damage.

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DATA DE PUBLICAÇÃO

1998

RESUMO

Neste trabalho um programa experimental foi desenvolvido para caracterizar o comportamento nÃo-linear, dependente do tempo de um compÃsito de carbono/epoxy com matriz modificada pela adiÃÃo de partÃculas de borracha. O objetivo principal foi a obtenÃÃo de equaÃÃes constitutivas para camadas inidirecionais do compÃsito sob estado plano de tensÃo que levem em consideraÃÃo o efeito de nÃvel de tensÃo e de danos na resposta dependente do tempo. EquaÃÃes constitutivas viscoelÃsticas nÃo-lineares propostas por Schapery foram selecionadas para representar o comportamento do material. Estas equaÃÃes, originalmente propostas para representar o comportamento de materiais mecanicamente condicionados, foram extendidas, neste trabalho, para representar o comportamento dependente do tempo em compÃsitos polimÃricos com crescimento de dano. NÃo-linearidades decorrentes de danos e viscoelasticidade foram incorporados aos parÃmetros do modelo e um procedimento foi proposto para separar esses efeitos, permitindo o uso da teoria na presenÃa de crescimento de dano. Com esse procedimento a simplicidade das equaÃÃes constitutivas foi preservada e nenhum procedimento experimental adicional foi necessÃrio. A maioria dos trabalhos sobre viscoelasticidade de compÃsitos baseia-se na resposta de materiais mecanicamente condicionados. O procedimento original proposto neste trabalho inclui efeitos de crescimento de dano e foi avaliado com testes de creep e recovery. Testes com taxa de carregamento constante foram tambÃm utilizados com a finalidade de validar a teoria para diferentes histÃrias de carregamento. Apesar de sua importÃncia, a disponibilidade de dados sobre o comportamento dependente do tempo de compÃsitos de carbono/epÃxi com matriz modificada ainda à bastante limitada. Devido aos complexos mecanismos de dano que se desenvolvem durante o carregamento, compÃsitos com matriz modificada representam uma verificaÃÃo crÃtica da validade de extender o uso das equaÃÃes constitutivas para representar comportamento com crescimento de dano.

ASSUNTO(S)

borracha anÃlise de tensÃo ensaios de materiais nÃo-linearidade viscoelasticidade compostos epÃxicos materiais compÃsitos comportamento mecÃnico compostos de carbono

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