Compreender a distribuição de tensões dentro de laminados compostos reforçados com fibras é essencial para garantir a sua integridade estrutural.Este artigo fornece um guia passo a passo para calcular tensões laminadas, com foco nos conceitos e métodos principais envolvidos.

Conceitos Básicos de Análise de Estresse Laminado

A análise de tensão laminada envolve a determinação das tensões experimentadas por cada ply dentro de um laminado composto sob cargas aplicadas. O objetivo principal é prever modos de falha e otimizar o projeto laminado para resistência e durabilidade.

Etapa 1: Determinar as cargas aplicadas e as condições de limite

Identificar as forças externas e os momentos que atuam sobre o laminado, incluindo cargas axiais, forças de cisalhamento e momentos de flexão. Condições de contorno especificam como o laminado é suportado ou restringido durante o carregamento.

Passo 2: Calcular a Matriz Global de Rigidez

Utilizando as propriedades materiais de cada ply, como moduli elástico e Razões de Poisson, calcular a matriz de rigidez para todo o laminado. Teoria Clássica Laminato (CLT) fornece o quadro para este cálculo.

Etapa 3: Determinar as Deformações e Curvaturas do Plano Médio

Aplicar o vetor de carga na matriz de rigidez para encontrar deformações e curvaturas de plano médio. Estas são as medidas primárias de deformação para o laminado e servem como base para o cálculo de tensões em camadas individuais.

Passo 4: Calcule os estresses de Ply

Usando as deformações e curvaturas do plano médio, computar as deformações em cada ply. Em seguida, aplicar a matriz de rigidez do ply para encontrar as tensões correspondentes. Esta etapa revela a distribuição de tensão através da espessura laminado.

Resumo dos pontos-chave

  • Identificar as cargas aplicadas e as condições de contorno.
  • Calcular a matriz de rigidez do laminado utilizando propriedades do material.
  • Determinar as deformações e curvaturas do plano médio a partir de cargas aplicadas.
  • Calcular tensões de ply individuais com base em deformações e curvaturas.