Orientador: Paulo Sollero

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica

Resumo: O objetivo deste trabalho é realizar uma análise numérica dos critérios de falha para materiais compósitos laminados. Critérios de falha tradicionais, como os critérios de Tsai- Hill e Tsai-Wu, são estudados e comparados com critérios de falha mais recentes, baseados em fenômenos físicos,...

Resumo: O objetivo deste trabalho é realizar uma análise numérica dos critérios de falha para materiais compósitos laminados. Critérios de falha tradicionais, como os critérios de Tsai- Hill e Tsai-Wu, são estudados e comparados com critérios de falha mais recentes, baseados em fenômenos físicos, como os critérios de Puck e LaRC03. Dois envelopes de falha, Tensão Longitudinal pela Tensão Transversal e Tensão Transversal pela Tensão de Cisalhamento são implementados para cada um dos critérios estudados seguindo os moldes do World- Wide Failure Exercise (WWFE). Realiza-se também um estudo da variação da resistência longitudinal em função da orientação das fibras em laminados unidirecionais. Através do software comercial de elementos finitos ABAQUS, desenvolve-se uma rotina iterativa para se avaliar a falha em modelos laminados segundo as diferentes teorias de falha estudadas. O comportamento do material e seus respectivos modos de falha são investigados para cada caso. Uma discussão sobre as vantagens e desvantagens de cada critério e um parecer sobre qual teoria de falha se mostrou mais vantajosa é apresentada

Abstract: This work aims to perform a numerical analysis of failure criteria for composite laminated materials. Traditional failure criteria, such as the Tsai-Hill and Tsai-Wu, are studied and compared to recent failure criteria based on physical phenomenas, such as Puck and LaRC03 criteria. Two...

Abstract: This work aims to perform a numerical analysis of failure criteria for composite laminated materials. Traditional failure criteria, such as the Tsai-Hill and Tsai-Wu, are studied and compared to recent failure criteria based on physical phenomenas, such as Puck and LaRC03 criteria. Two failure envelopes, Longitudinal Stress by Transverse Stress and Transverse Stress by Shearing Stress are implemented for each criterion in accordance with the World-Wide Failure Exercise (WWFE). It also presents a study of the longitudinal strength variation depending on the fiber orientation in unidirectional laminates. Through the commercial finite element software ABAQUS, a script is presented to evaluate the failure in laminated models due to the different failure theories studied. The material behavior and its respective failure modes are investigated for each case. A discussion of the advantages and disadvantages of each failure theory is also presented