Os compósitos de tecido são amplamente utilizados em diversas indústrias, incluindo aeroespacial, automotiva e marítima, devido às suas excelentes propriedades mecânicas e natureza leve. No entanto, a sua estrutura e comportamento complexos sob condições de carga térmica podem tornar difícil prever com precisão a sua deformação. Neste estudo, combinamos análises experimentais e simulações computacionais para investigar os mecanismos de deformação de compósitos de tecido sob calor.

Análise Experimental

Realizamos testes de tração em amostras compostas de tecido em temperaturas elevadas para medir experimentalmente seu comportamento de deformação. Os corpos de prova foram aquecidos a diferentes temperaturas e sua deformação foi monitorada por meio de um sistema digital de correlação de imagens. Os resultados experimentais mostraram que os compósitos de tecido exibiram deformação significativa em temperaturas elevadas, com a deformação aumentando à medida que a temperatura aumentava.

Simulações de Computador

Para obter mais informações sobre os mecanismos de deformação, desenvolvemos um modelo computacional utilizando o método dos elementos finitos (MEF). O modelo representava explicitamente a estrutura do tecido, incluindo os fios e os pontos de entrelaçamento. As propriedades materiais dos fios e dos pontos de entrelaçamento foram obtidas a partir de caracterização experimental. As simulações FEM foram realizadas sob as mesmas condições de carga e temperatura dos testes experimentais.

Comparação e discussão

As simulações FEM capturaram o comportamento geral de deformação dos compósitos de tecido observado nos testes experimentais. Os padrões e magnitudes de deformação simulados mostraram boa concordância com as medições experimentais. As simulações também revelaram as distribuições locais de tensões e deformações dentro da estrutura do tecido, fornecendo informações valiosas sobre os mecanismos de deformação.

Nossa análise experimental e computacional combinada fornece uma compreensão abrangente do comportamento de deformação de compósitos de tecido sob calor. Este conhecimento pode auxiliar no projeto e otimização de compósitos de tecido para aplicações que envolvem condições de carga térmica.