COMPÓSITO ESTRUTURAL PARA CONSTRUÇÕES NAVAIS

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Abstract

COMPÓSITO ESTRUTURAL PARA CONSTRUÇÕES NAVAIS. À criação de um material com vistas à sua aplicação na indústria naval. Trata-se de um compósito estrutural que toma por base uma configuração do tipo sanduíche, suficientemente rígida e leve, formada preponderantemente por polímero de estireno (styrofoan) e fibra de vidro. Este polímero, no formato do difundido isopor, possui vários atrativos como espaçador, tanto técnicos quanto econômicos, a exemplo de baixo preço, peso reduzido, grande disponibilidade comercial, variabilidade de dimensões, além das facilidades de manipulação para cortes e colagens. As primeiras análises são conduzidas com o objetivo de avaliar a capacidade do compósito de resistir aos esforços solicitantes comumente presentes nas estruturas navais. O problema é então formulado para um painel que simula condições de serviço típicas, quando o material é aplicado a uma determinada posição na estrutura. As simulações admitem um mesmo painel de dimensões externas fixas, mas com diversos arranjos internos. Esses arranjos constituem-se da associação de fibra de vidro e isopor. A fibra é aplicada tanto nas superfícies externa e interna quanto nas laterais do isopor. Um tecido bidirecional formado por fibras entrelaçadas nas direções ortogonais é empregado no revestimento superficial. Para fechamento, as arestas do painel são envolvidas por fios de roving. Ambos, roving e tecido, são impregnados em resina epóxi. As simulações matemáticas para analisar o comportamento do material proposto são realizadas computacional com base no Método dos Elementos Finitos. Considerando-se a inserção do painel formado nas estruturas navais, um carregamento primário e secundário é aplicado ao elemento estrutural. O carregamento primário simula os efeitos de flexão básicos que agem em toda a seção da embarcação, enquanto que o secundário representa a pressão hidrostática. Nesse contexto, para cada arranjo, são avaliadas as tensões, deformações, os esforços de flexão e de membrana buscando definir uma configuração que melhor atenda à resistência do conjunto, levando em conta, cumulativamente, considerações para diminuir peso e custo.