Quanto ao comportamento mecanico dos materiais compositos:
calcule o comprimento crítico de fibra necessário à completa transferência de carga no material compósito constituído de fibra e matriz dadas abaixo;
Fibra de vidro com 0,5 mm de diâmetro
Massa específica
2,58
Limite de resistência a tração
3,6
Módulo de elasticidade
400
Resistência específica
1,34
Matriz de náilon 6,6
Massa específica
1,14
Limite de resistência à tração
76
Módulo de elasticidade
3,0
Limite de escoamento a cisalhamento
400
calcule o comprimento crítico de fibra necessário à completa transferência de carga no material compósito constituído de fibra e matriz dadas abaixo;
Fibra de vidro com 0,5 mm de diâmetro | |
Massa específica
|
2,58 |
Limite de resistência a tração
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3,6 |
Módulo de elasticidade
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400 |
Resistência específica
|
1,34 |
Matriz de náilon 6,6 | |
Massa específica
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1,14 |
Limite de resistência à tração
|
76 |
Módulo de elasticidade
|
3,0 |
Limite de escoamento a cisalhamento
|
400 |
Passo 1
O enunciado pede o comprimento crítico de fibra, ou seja, o mínimo comprimento
que a fibra deve ter para que sua resistência à tração seja totalmente utilizada pela transferência de carga por cisalhamento no interface fibra– matriz. O conteúdo aqui é o modelo de “shear– lag” que leva à fórmula
onde
é a resistência última da fibra,
o seu diâmetro e
a tensão de cisalhamento no interface (aproximada pela resistência ao escoamento ao cisalhamento da matriz).
Passo 2
Identificamos os dados necessários:
limite de escoamento ao cisalhamento da matriz
Passo 3
Substituindo na fórmula
Passo 4
Calculando o valor numérico
Resposta
O comprimento crítico de fibra é
.