Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Júnior

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

Resumo: O uso dos materiais compósitos pela indústria aeronáutica tem ganhado cada vez mais espaço, sendo, portanto, de grande importância o conhecimento de suas características tanto na fase de projeto quanto na de manutenção. A presença de falhas e tensões não identificadas durante o processo de...

Resumo: O uso dos materiais compósitos pela indústria aeronáutica tem ganhado cada vez mais espaço, sendo, portanto, de grande importância o conhecimento de suas características tanto na fase de projeto quanto na de manutenção. A presença de falhas e tensões não identificadas durante o processo de fabricação ou de manutenção pode significar perdas sociais, ambientais e econômicas. Dentre os métodos de medição e de inspeção não destrutiva em compósitos, os ultrassônicos mostraram-se mais eficientes por não depender da estrutura cristalina do material como os métodos de difração de nêutrons e de raios-X. Assim, determinar o perfil de resposta da velocidade de propagação da onda ultrassônica longitudinal criticamente refratada (LCR) em função da tensão aplicada para esse material, e avaliar se esta é linear e replicável, torna-se uma tarefa importante para posterior análise de tensões residuais. Neste trabalho analisa-se as influências da direção das fibras e da temperatura na velocidade de propagação das ondas ultrassônicas longitudinais, visando avaliar, posteriormente, o perfil acustoelástico dos laminados unidirecionais carbono/epóxi (HexTow® AS4 /Hexply® 8552) com direções de fibra a 0º, 45º e 90º. Para analisar os fatores de influência foram executados os testes de análise da variância (ANOVA) com distribuição F e o teste de Tukey, para comparar os níveis dos fatores. Os resultados mostraram que todos os fatores analisados influenciam na medida da velocidade da onda longitudinal, sendo a direção das fibras o fator de maior influência. Os resultados obtidos permitirão, em trabalhos futuros, a construção de modelo que permita obter a resposta de laminados quasi - isotrópicos empregados na indústria aeronáutica para diferentes sequências de empilhamento

Abstract: The use of composite materials for aerospace industry has gained more space and is therefore of great importance the knowledge of its characteristics, both in the design and in the maintenance. The presence of faults and unidentified strains during manufacturing or maintenance process can...

Abstract: The use of composite materials for aerospace industry has gained more space and is therefore of great importance the knowledge of its characteristics, both in the design and in the maintenance. The presence of faults and unidentified strains during manufacturing or maintenance process can mean social, environmental and economic losses. Within the methods of measurement and nondestructive inspection of composites, ultrasonic methods have shown to be more efficient because they do not depend on the crystal structure of the material as the methods of neutron diffraction and X-rays. Thus, determining the response profile of the propagation velocity of longitudinal critically refracted (LCR) waves as a function of stress applied to the material, and to evaluate whether this is linear and repeatable, has become an important task for later analysis of residual stresses. This study analyzes the influences of fiber direction and temperature on the speed of propagation of longitudinal ultrasound waves, to evaluate further the profile acustoelastics of laminated unidirectional carbon/ epoxy (HexTow ® AS4 / Hexply ® 8552) with directions fiber at 0 °, 45 and 90. To analyze the factors of influence were performed the analysis of variance (ANOVA) test with distribution F and Tukey's test to compare the levels of factor. The results showed that all analyzed factors influences in the measure of longitudinal wave velocity, being the direction of the fibers the factor of most influence. The results allow the construction of a model, in future works, to achieve the response of laminated quasi - isotropic employed in the aviation industry for different stacking sequences