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01 set 2012 Science

Desenvolvimento de estruturas auxéticas e compostas para aplicações em estruturas

O coeficiente de Poisson de qualquer material é definido como o coeficiente entre a extensão lateral e a extensão longitudinal, variando normalmente entre 0 e 1. No geral, os materiais, quando sujeitos à aplicação de uma carga longitudinal uniaxial, alongam nessa direção e reduzem a sua secção transversal; no entanto, nos materiais auxéticos o fenómeno é inverso, i.e., os materiais apresentam capacidade de alongar numa direção e expandir na outra, apresentando coeficiente de Poisson negativo.

No âmbito deste projeto pretende-se desenvolver estruturas auxéticas a partir de varões entrançados em material compósito baseadas em designs teóricos. As estruturas auxéticas foram desenvolvidas utilizando varões entrançados com núcleo contendo fibras de vidro, de basalto e/ou de carbono para reforço axial, e filamentos de poliéster para a estrutura entrançada, impregnadas com matriz epóxida. O comportamento auxético destas estruturas desenvolvidas foi avaliado usando métodos de análise de imagem avançados exibindo um coeficiente de Poisson negativo que varia entre -3.80 e -8.00 dependendo do tipo de design utilizado. O design básico destas estruturas foi modificado com varões verticais lineares para ir ao encontro das necessidades de reforço de estruturas na engenharia civil que requerem elevada relação resistência/deformação. Estruturas de alvenaria reforçadas com estes materiais foram ensaiadas e comparadas, em termos de comportamento ao impacto, tendo o comportamento auxético evidenciado um significativo efeito positivo na capacidade de absorção de energia das mesmas.

Este projeto decorre no âmbito do doutoramento do investigador Subramani Pichandi sob orientação do Professor Raul Fangueiro e da co-orientação do Professor Daniel Oliveira.

 

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