Finalização de máquina para ensaios de delaminagem sob fadiga

Abstract

Os estudos experimentais do comportamento à fadiga recorrem habitualmente a máquinas servo-hidráulicas, que são caras e que têm elevados custos de manutenção. O Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Aveiro desenvolveu uma máquina de ensaios de fadiga consideravelmente mais simples, tendo principalmente em mente os ensaios de delaminagem sob fadiga de materiais compósitos. Após a revisão bibliográfica acerca dos tipos e parâmetros dos referidos ensaios, e tendo em atenção os elementos já construídos, empreendeu-se o trabalho de conclusão da máquina no sentido de a tornar operacional. Este trabalho incluiu intervenções nas componentes mecânica e elétrica, bem como a elaboração de um programa de controlo e recolha de dados. Finalmente, realizaram-se alguns ensaios de delaminagem sob fadiga em modo II recorrendo ao provete End-Notched Flexure (ENF). Os resultados obtidos parecem ser consistentes com a bem conhecida Lei de Paris que relaciona a taxa de propagação da fenda com a variação da taxa crítica de libertação de energia. Tudo indica, portanto, que a máquina de fadiga está preparada para trabalhos futuros na área da delaminagem sob fadiga.

Experimental studies on fatigue behaviour are usually conducted on servo-hydraulic testing machines that are expensive and have high maintenance costs. The Mechanical Engineering Department of the University of Aveiro developed a much simpler testing machine intended for delamination fatigue tests on composite materials. After a literature review on the methods and parameters of those tests and considering the machine parts already built, work was undertaken in order to make the testing machine fully operational. The mechanical and electrical components of the testing machine were concluded and a control and data collection software was written and implemented. Finally, a few mode II delamination fatigue tests were conducted using the End-Notched Flexure (ENF) specimen. The results seemed to be consistent with the well-known Paris Law that relates the crack propagation rate with the variation of the strain-energy release rate. Therefore, the testing machine is ready for future work on fatigue delamination.