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Este projecto de trabalho visa o estudo da aplicação da tecnologia de sensorização por fibras ópticas quer ao processo de cura de laminados compósitos de matriz polimérica, quer à posterior utilização do método do furo, procedimento cuja estudo de validação se pretende explorar para a medição de deformações residuais, em materiais compósitos, na vizinhança de um furo de dimensões reduzidas, após a cura do componente.
Os materiais compósitos de matriz polimérica possuem propriedades específicas interessantes, nomeadamente de peso e de resistência, que permitem a sua aplicação vantajosa em muitas indústrias, salientando-se as seguintes: aeronáutica, aeroespacial, automóvel, marítima, construção civil, etc.
No entanto, o comportamento mecânico e a qualidade dos componentes em material compósito dependem da forma como os mesmos são processados. A existência de um campo de tensões residuais, resultante das deformações ocorridas durante o processo de cura e dos diferentes coeficientes de expansão térmica da matriz e do reforço, provoca frequentemente defeitos nos componentes obtidos, como fissuras e delaminagens. Pretende-se conhecer através do método do furo (uma técnica tradicional para materiais metálicos) o campo de tensões residuais instalado na peça, como resultado do respectivo processo de cura.
A utilização de sensores baseados na tecnologia das fibras ópticas em materiais compósitos traz vantagens ao nível da medição de deformação quando comparada com a utilização de extensómetros de resistência eléctrica. A sua extrema sensibilidade e baixa susceptibilidade ao ruído electromagnético são exemplos dessas vantagens para esta aplicação. Acresce que os sensores a serem utilizados, as designadas redes de Bragg, têm dimensões muito reduzidas e são baseados na modulação dum parâmetro absoluto (o comprimento de onda da luz que se propaga no núcleo da fibra), os que o torna ainda mais atractivos no presente contexto. No entanto deve ser, simultaneamente, usado o r  |
Resumo
Este projecto de trabalho visa o estudo da aplicação da tecnologia de sensorização por fibras ópticas quer ao processo de cura de laminados compósitos de matriz polimérica, quer à posterior utilização do método do furo, procedimento cuja estudo de validação se pretende explorar para a medição de deformações residuais, em materiais compósitos, na vizinhança de um furo de dimensões reduzidas, após a cura do componente.
Os materiais compósitos de matriz polimérica possuem propriedades específicas interessantes, nomeadamente de peso e de resistência, que permitem a sua aplicação vantajosa em muitas indústrias, salientando-se as seguintes: aeronáutica, aeroespacial, automóvel, marítima, construção civil, etc.
No entanto, o comportamento mecânico e a qualidade dos componentes em material compósito dependem da forma como os mesmos são processados. A existência de um campo de tensões residuais, resultante das deformações ocorridas durante o processo de cura e dos diferentes coeficientes de expansão térmica da matriz e do reforço, provoca frequentemente defeitos nos componentes obtidos, como fissuras e delaminagens. Pretende-se conhecer através do método do furo (uma técnica tradicional para materiais metálicos) o campo de tensões residuais instalado na peça, como resultado do respectivo processo de cura.
A utilização de sensores baseados na tecnologia das fibras ópticas em materiais compósitos traz vantagens ao nível da medição de deformação quando comparada com a utilização de extensómetros de resistência eléctrica. A sua extrema sensibilidade e baixa susceptibilidade ao ruído electromagnético são exemplos dessas vantagens para esta aplicação. Acresce que os sensores a serem utilizados, as designadas redes de Bragg, têm dimensões muito reduzidas e são baseados na modulação dum parâmetro absoluto (o comprimento de onda da luz que se propaga no núcleo da fibra), os que o torna ainda mais atractivos no presente contexto. No entanto deve ser, simultaneamente, usado o recurso à extensometria de resistência eléctrica, como um método de comparação de resultados com técnicas tradicionais para medição de deformações.
Trata-se de um projecto multidisciplinar, pertencendo os vários elementos da equipa a várias áreas do conhecimento, Física e Engenharia, nomeadamente às áreas de Optoelectrónica da FCUP e dos Materiais e da Instrumentação para Medição do DEMEGI - FUP e da Unidade de Materiais Compósitos Compósitos do INEGI (Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial)
Experiências recentes envolvendo estas instituições têm-se revelado catalisadoras de desenvolvimentos multidisciplinares muito interessantes, particularmente no que respeita à utilização da tecnologia dos sensores de fibra óptica em certos domínios da engenharia mecânica e dos materiais compósitos. |