Enunciado

Deseja-se produzir um compósito em epóxi reforçado com fibras de carbono contínuas e orientadas, com um módulo de elasticidade de pelo menos 83 GPa (12 × 106 psi) na direção do alinhamento das fibras. A massa específica máxima permissível é de 1,40. Dadas as informações a seguir, é possível a fabricação desse compósito? Por que sim ou por que não? Considere que a massa específica do compósito possa ser determinada a partir de uma relação semelhante à Equação 16.10a

Passo 1

E aí galerinha, tudo bemm??! Nessa missão temos que determinar se é possível ou não produzir um epóxi reforçado com fibra de carbono, atendendo os requisitos dos exercício...

E   =   E E × ( 1   -   V f   )   +   E f × V f

83 G P a   =   2,4 G P a × ( 1   -   V f   )   +   260 G P a × V f

V f = 0,31

Agora devemos levar em consideração a massa especifica da fibra, usando a mesma fórmula acima, apenas substituindo o módulo pela massa específica.

ρ c   =   ρ m   × ( 1   -   V f   )   + ρ f × V f

1,4   =   1,25   × ( 1   -   V f   )   +   1,8 × V f

V f = 0,27

Portanto para ter massa específica de 1,8 g/cm³ temos que ter Vf de 1,40.

Resposta

Portanto, esse compósito não é possível, uma vez que não há sobreposição das frações volumétrica da fibra, conforme calculado usando os dois critérios estipulados pelo exercício.

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