PG-EAM - Graduate Program in Aeronautical and Mechanical Engineering
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Master's Dissertation 2009

Avaliação do comportamento em fadiga de juntas estruturais de ligas de AL2024T3 coladas com adesivo epóxi.

Author

Eduardo Marchezin

Advisor

  • Advisor Luiz Claudio Pardini

Concentration Area

Física e Química dos Materiais Aeroespaciais

Defense Date

30/11/2009

Thesis Number

000556275

Abstract

Ligas de alumínio são extensamente usadas em partes aeronáuticas devido às boas propriedades mecânicas e baixa densidade. Estas partes devem ser unidas para formar conjuntos maiores. Uma junta estrutural é definida como um segmento de estrutura que provê um meio de transferir carga de um elemento estrutural para outro. A maioria das juntas aeronáuticas é mecanicamente fixada com múltiplos prendedores (parafusos ou rebites). Estas juntas apresentam uma alta concentração de tensões ao redor do prendedor, porque a transferência de carga entre elementos da junta acontece em uma fração da área disponível. Por outro lado, as cargas aplicadas em juntas adesivas são distribuídas sobre toda a área colada e reduz os pontos de concentração de tensão. Juntas são a fonte mais comum de falhas estruturais em aeronaves e quase todos os reparos envolvem juntas. Portanto, é importante entender todos os aspectos de projeto e análise de juntas. O objetivo deste trabalho é comparar juntas estruturais de ligas de Al2024-T3 em três condições: juntas mecanicamente rebitadas, juntas coladas e uma configuração híbrida rebitada e colada. Foi usada a norma NASM 1312-4 para confecção dos corpos-de-prova. Além disso, foram conduzidos testes de fadiga, sob amplitude de carregamento constante e relação de tensão igual a 0.1, para avaliar a eficiência dos elementos estruturais durante sua vida em serviço. Os resultados mostraram que a configuração híbrida apresenta maior resistência estática e uma vida em fadiga superior às demais configurações.

Keywords

Análise estrutural Junções estruturais Ligas de alumínio Ensaios de fadiga Juntas coladas Juntas parafusadas Junção por adesão Resinas epóxicas Estruturas de aeronaves Engenharia de materiais