Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

carregamento no plano e também quaisquer tensões de flexão transversais. Materiais de face típicos
incluem ligas de alumínio, plásticos reforçados com fibra, titânio, aço e madeira compensada.
Estruturalmente, o núcleo exerce duas funções. Primeiro, êle separa as faces e resiste às
deformações perpendiculares ao plano da face. Em segundo lugar, êle fornece um certo grau de
rigidez cizalhante ao longo dos planos que são perpendiculares às faces. Vários materiais e
estruturas são utilizados para núcleos, incluindo polímeros em eslpumas, borrachas sintéticas,
cimentos inorgânicos, bem como madeira de balsa.
Um outro núcleo popular consiste de uma estrutura "em colméia" - finas tiras que foram
conformadas em entrelaçadas células hexagonais,com eixos orientados perpendicularmente aos
planos das faces. O material do qual a colméia é feita pode ser similar ao material da face. A Figura
17.13 mostra uma vista em corte de um painél sanduíche com núcleo em colméia.
Figura 17.13 - Diagrama esquemático mostrando a construção de um painel sanduíche com núcleo
em colméia. (Reimpresso com permissão a partir de Engineered Materials Handbook, Vol. 1,
Composites, ASM International, Metals Park, OH, 1987.
Painéis sanduíche são encontrados numa variedade e aplicações; êles incluem telhados,
pisos e paredes de construções; e, em aeronaves, para asas, fuselagem e peles do plano da cauda.
SUMÁRIO
Compósitos são materiais multifásicos produzidos artificialmente tendo uma desejável
combinação das melhores propriedades das fases consituintes. Usualmente, uma fase (a matriz) é
contínua e completamente circunda (envolve) a outra fase (a fase dispersa). Nesta discussão
compósitos foram classificados como compósitos reforçados por partículas, compósitos reforçados
por fibra e compósitos estruturais.
Compósitos de partículas grandes e compósitos fortalecidos por dispersão caem dentro
da classificação reforçada por partícula. Para o fortalecimento por dispersão, resistência melhorada
é encontrada por partículas extremamente pequenas da fase dispersa, que inibe o movimento da
discordância; isto é, o mecanismo de endurecimento envolve interações que podem ser tratadas no
nível atômico. O tamanho de partícula é normalmente maior nos compósitos de partícula grande,
cujas características mecânicas são melhoradas pela ação reforçante.
Concreto, um tipo de compósito de partícula grande, consiste de um agregado de
partículas ligadas entre si com cimento. No caso do concreto de cimento portland, o agregado
consiste de areia e cascalho; a ligação cimentícea desenvolve-se como um resultado de reações
químicas entre o cimento portland e a água. A resistência mecânica deste concreto pode ser
melhorada por métodos de reforço (por exemplo, embutimento de haste de aço, fios de aço, etc..no
concreto fresco). Reforço adicional é possível mediante a imposição de tensões compressivas
residuais usando técnicas de pré-tensionamento e postencionamento.
Dos vários tipos de compósitos, o potencial para a eficiência de reforço é o maior para
aqueles que reforçados por fibra. Com estes compósitos uma carga aplicada é transmitida e
distribuída entre as fibras via fase matriz, que deveria ser pelo menos moderadamente dútil.