6º Congresso Nacional em MECANICA EXPERIMENTAL Ponta Delgada 27 a 29 de Julho 2005 PROPAGAÇÃO DAS ONDAS DE FLEXÃO EM PLACAS COMPÓSITAS Hernâni Lopes 1 , Jaime Monteiro 2 , Rui Guedes 3 e Mário Vaz 3 1 –ESTIG, Instituto Politécnico de Bragança 2- INEGI- Instituto de Engenharia Mecânica e de Gestão Industrial 3 – Departamento de Engenharia Mecânica e de Gestão Industrial, FEUP RESUMO Este trabalho tem como objectivo principal o estudo experimental/numérico da propagação de ondas de flexão em estruturas laminadas tipo placa. A medição do campo de deslocamentos é efectuada por holografia TV de duplo impulso. Para o efeito foi desenvolvida uma montagem experimental utilizando um LASER de Rubi e um sistema de controlo para, com elevada precisão, gerar e registar no tempo a evolução da força de impacto. Vários registos foram efectuados para diferentes instantes de tempo em duas placas laminadas compósitas. Um programa de elementos finitos, Ansys ®, foi utilizado para, nas mesmas condições de carga e de tempo, simular numericamente a resposta das placas. Por fim, é apresentado o estudo comparativo dos resultados obtidos pelas diferentes técnicas. 1. - INTRODUÇÃO O estudo do comportamento dinâmico de placas laminadas tem sido um tema amplamente abordado por diversos autores [1, 2, 3]. Estes estudos são motivados pela utilização massiva deste tipo de estruturas, com propriedades específicas superiores aos dos metais, e à necessidade de conhecer os mecanismos de ruína em serviço. As heterogeneidades e a anisotropia destes materiais tornam a sua análise complexa obrigando ao desenvolvimento de novas ferramentas numéricas e ao recurso a técnicas experimentais adequadas à caracterização do seu comportamento dinâmico. Nestes compósitos a distribuição mais ou menos aleatória de dois ou mais materiais com propriedades mecânicas distintas cria a necessidade de medir as propriedades mecânicas globais do compósito através. A elevada sensibilidade destas estruturas a defeitos internos, como os causados por impactos de baixa velocidade, torna necessário o desenvolvimento de métodos experimentais para a sua identificação e caracterização [4], e ao desenvolvimento de ferramentas numéricas para avaliação da integridade estrutural dos componentes defeituosos. Neste trabalho apresenta-se uma metodologia experimental para medição das ondas de flexão transientes em laminados compósitos que permitirá identificar as propriedades mecânicas, recorrendo a métodos de cálculo inverso, e a identificação de defeitos internos que debilitem a estrutura. 2. - MONTAGEM EXPERIMENTAL A holografia TV de iluminação contínua é uma das técnicas mais utilizadas para a medição estática ou quasi-estática de deslocamentos em superfícies. Esta técnica óptica de medição global sem contacto que permite efectuar medições com elevada resolução, da ordem de dezenas de nanometros, em superfícies de geometria complexa. Por seu lado, a holografia TV pulsada é adequada para a medição de fenómenos dinâmicos. Neste caso é utilizado um LASER pulsado para efectuar dois ou mais registos, podendo o tempo entre disparos ser ajustado desde 1 μs até alguns milisegundos. O disparo de cada impulso LASER tem curta duração, 60 ns, pelo que o movimento da superfície é capturado como que “congelado” no tempo. Na montagem experimental desenvolvida neste trabalho foi utilizado um LASER de Rubi de duplo impulso com tempo entre disparos ajustável de 1 μs a 800 μs. Um excitador electromagnético LDS101 foi utilizado para, através duma haste de