Considere um material compósito de matriz polimérica reforçada por fibras longas de carbono. Calcule o limite de resistência à tração e o módulo de...

Para calcular o limite de resistência à tração e o módulo de elasticidade nos sentidos paralelo e transversal ao alinhamento das fibras, é necessário utilizar as seguintes equações: Limite de resistência à tração (σR): σR = σRf * Vf + σRM * (1 - Vf) Onde: - σRf é o limite de resistência à tração da fibra (4,5 GPa) - Vf é a fração volumétrica das fibras (0,60) - σRM é o limite de resistência à tração da matriz (50 MPa) Substituindo os valores na equação, temos: σR = 4,5 GPa * 0,60 + 50 MPa * (1 - 0,60) σR = 2,7 GPa + 20 MPa σR = 22,7 MPa O módulo de elasticidade (E) pode ser calculado utilizando a seguinte equação: E = Ef * Vf + EM * (1 - Vf) Onde: - Ef é o módulo de elasticidade da fibra (400 GPa) - EM é o módulo de elasticidade da matriz (2,4 GPa) - Vf é a fração volumétrica das fibras (0,60) Para o sentido paralelo ao alinhamento das fibras, temos: Eparalelo = 400 GPa * 0,60 + 2,4 GPa * (1 - 0,60) Eparalelo = 240 GPa + 0,96 GPa Eparalelo = 240,96 GPa Para o sentido transversal ao alinhamento das fibras, temos: Etransversal = EM * (1 - Vf) = 2,4 GPa * (1 - 0,60) Etransversal = 0,96 GPa Portanto, o limite de resistência à tração é de 22,7 MPa e o módulo de elasticidade no sentido paralelo ao alinhamento das fibras é de 240,96 GPa, enquanto no sentido transversal é de 0,96 GPa.