Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282010005000041
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Tenacidade à Fratura Translaminar Dinâmica de um Laminado Híbrido Metal-Fibra para Uso em Elevadas Temperaturas

Translaminar Dynamic Fracture Toughness of a Hybrid Fiber-Metal Laminate Devised to High‑Temperature Applications

Tarpani, José R.; Gatti, Maria C. A.

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Resumo

A tenacidade à fratura translaminar dinâmica do laminado híbrido metal-fibra titânio-grafite com matriz termoplástica foi determinada sob as velocidades de impacto de 2,25 e 5,52 m/s, no intervalo de temperaturas de –196 a +180 °C, e comparada à de laminados compósitos convencionais de fibras de carbono e resina epóxi. Constatou-se que o laminado híbrido exibe uma tenacidade à iniciação da fratura inferior à dos compósitos tradicionais com fibras na forma de fita unidirecional, porém superior à dos laminados convencionais com fibras na forma de tecido bidirecional. Os ensaios de impacto revelaram que, comparativamente ao desempenho mecânico dos laminados carbono-epóxi, o emprego do laminado híbrido metal-fibra se justifica mais pela sua resistência à propagação do que à iniciação da fratura dinâmica.

Palavras-chave

Impacto instrumentado Charpy, laminado híbrido metal-fibra, tenacidade à fratura dinâmica

Abstract

The translaminar dynamic fracture toughness of titanium-graphite hybrid fiber-metal laminate with thermoplastic matrix has been determined at the impact velocities of 2.25 and 5.52 m/s, within the temperature range from -196 to +180 °C, and compared to that of conventional carbon-epoxy composite laminates. The hybrid laminate exhibits lower initiation fracture toughness than traditional unidirectional tape composites though it is tougher than conventional woven fabric laminates. Impact tests revealed that, if compared to the mechanical performance of conventional carbon-epoxy laminates, the fiber-metal laminate application must rely on its resistance to dynamic fracture propagation rather than on fracture initiation.

Keywords

Dynamic fracture toughness, hybrid fiber-metal laminate, instrumented Charpy impact testing

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