Estudo da delaminagem sob fadiga em modo II de laminados carbono/epóxido

Abstract

Devido às propriedades mecânicas excecionais, os laminados compósitos são atualmente aplicados em diversos setores. Todavia, apresentam suscetibilidade à delaminagem, assunto que continua a ser objeto de investigação. Neste trabalho apresenta-se um estudo experimental da delaminagem à fadiga em modo II de laminados de carbono/epóxido usando o ensaio End-Notched Flexure (ENF). Para isso recorreu-se a uma máquina de ensaios concebida e construída no âmbito deste e de trabalhos anteriores realizados no Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Aveiro. No tratamento de dados usou-se o método da fenda efetiva, baseado na teoria das vigas e na flexibilidade medida. Este método permite ultrapassar a conhecida dificuldade no seguimento da propagação de uma fenda em modo II. Os resultados obtidos foram claramente consistentes com a Lei de Paris, expressa em termos de taxa de propagação da fenda em função da variação da taxa de libertação de energia de deformação.

Owing to exceptional mechanical properties, composite laminates are nowadays applied in various sectors. However, they are susceptible to delamination, an issue that remains subject of investigation. This paper reports an experimental study of mode II delamination fatigue in carbon/epoxy laminates using the End-Notched Flexure (ENF) test. The experiments were conducted in a testing machine designed and built in the present and in previous works carried out at the Department of Mechanical Engineering, University of Aveiro. Data reduction was accomplished with the effective crack method, based on beam theory and on measured compliance. This approach overcomes the well-known difficulties in monitoring mode II crack propagation. The results were clearly consistent with the Paris Law, which relates the rate of crack propagation with the variation of the strain energy release rate.