Análise de tensões em materiais compósitos sob furação utilizando diferentes tamanhos de ferramentas de corte - Teixeira, Tiago André da Silva (2017)
As evoluções das propriedades mecânicas dos materiais compósitos contribuem para que atualmente sejam utilizados de uma forma generalizada e em diferentes aplicações. O objetivo deste trabalho é determinar o estado de tensão gerado em materiais compósitos (concretamente em espumas de poliuretano rígida) quando sujeito a processos de furação, utilizando diferentes tamanhos de ferramentas de corte. A metodologia utilizada no pre-sente estudo assenta num procedimento experimental, baseado na extensometria para a análise de deformações na superfície do material compósito, e na termografia para a ve-rificação das temperaturas geradas na broca. Foi também desenvolvido um modelo nu-mérico, calibrado com a metodologia experimental, através de um programa de elementos finitos para análise dinâmica explícita, utilizando diferentes metodologias para a conver-gência de resultados. As variáveis envolvidas no processo de furação e consideradas cons-tantes foram a geometria da broca (ângulo da hélice e ponta da broca), a velocidade de avanço, a velocidade de rotação e um sistema sem irrigação. A geometria da broca, em relação ao diâmetro, foi o parâmetro considerado variável. O presente trabalho permitiu concluir que aquando da furação em materiais compósitos, e nas condições enunciadas, o campo de tensão aumenta com o aumento do diâmetro da ferramenta de corte, sem efeito proporcional. O aumento no diâmetro na ferramenta de corte proporciona um maior contato entre as superfícies, um maior atrito, maior aqueci-mento e consequentemente, maiores esforços de corte.