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Enunciado

Ciência dos Materiais - Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma Introdução- Ed: 8º - Capítulo 16.Perguntas de Projetos - Ex. P4

Deseja-se fabricar um compósito em poliéster reforçado com fibra de vidro, contínuas e alinhadas, com uma resistência à tração de pelo menos 1400 MPa (200.000 psi) na direção longitudinal. A massa específica máxima possível é 1,65. Considerando os dados a seguir.. Justifique sua decisão. Considere um valor de 15 MPa para a tensão na matriz na falha da fibra.

Passo 1

E aí galerinha, tudo bemm??! Nessa missão temos que determinar se é possível ou não produzir um compósito de poliéster reforçado com fibra de vidro, atendendo os requisitos dos exercício...

σ c l   =   σ m   × ( 1   -   V f   )   +   σ   f × V f

1400   M P a   =   15   M P a × 1   -   V f   +   3500 M P a × V f

V f = 0,397

Então temos que ter um Vf de no mínimo 0,397 para fornecer a resistência à tração mínima desejada. Agora, vamos avaliar em relação a massa específica.

ρ c   =   ρ m   × ( 1   -   V f   )   + ρ f × V f

1,65   =   1,35   × ( 1   -   V f   )   +   2,5 × V f

V f = 0,261

Portanto para ter massa específica de 1,65 g/cm³ temos que ter Vf de 0,261.

Resposta

Portanto, esse compósito não é possível, uma vez que não há sobreposição das frações volumétrica da fibra, conforme calculado usando os dois critérios estipulados pelo exercício.

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