Um estudo numérico do evento de impacto em materiais compósitos laminados utilizando modelos de falha e propagação de dano.

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

16/12/2008

RESUMO

Simulações numéricas foram realizadas usando dois modelos de falha progressiva com o objetivo de predizer o comportamento de placas de material compósito laminado sujeitas aos danos causados por cargas impulsivas de impacto. As simulações foram executadas com o uso do código comercial de elementos finitos ABAQUS/Explicit. Um aspecto numérico importante a ser considerado na predição de progressão de falhas é o processo de degradação da matriz de rigidez quando um ou mais critérios de falha são satisfeitos. Um processo de degradação instantâneo conduz a instabilidades numéricas, induzindo ondas dilatacionais artificiais no modelo numérico com esquemas de integração explícita dinâmica no tempo. O primeiro modelo de falha adotado é baseado nos critérios de Chang-Chang e Hashin. Esse modelo degrada as propriedades do material associadas aos modos de falha em cem incrementos de tempo, evitando assim a ocorrência de ondas dilatacionais artificiais. O segundo modelo adotado é baseado na mecânica do dano no contínuo e detecta os modos de falha por meio de uma abordagem baseada em energia. Esse modelo degrada as tensões de forma tal que a taxa de liberação da energia de deformação crítica associada a cada um dos mecanismos de falha em cada camada é dissipada por um processo de fratura por espalhamento. Alguns casos de impacto foram investigados para níveis de energia de impacto baixo, intermediário e alto, usando ambos os modelos de falha. Os resultados são então comparados e discutidos.

ASSUNTO(S)

materiais compósitos simulação análise numérica placas (membros estruturais) laminados cargas de impacto danos falhas fraturas (materiais) propriedades mecânicas engenharia mecânica engenharia de materiais

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