FLAMBAGEM E COMPORTAMENTO PÓS-CRÍTICO DE COLUNAS LAMINADAS DE PERFIL ABERTO

A utilização dos materiais compósitos, difundida em estruturas aeronáuticas na forma de placas e cascas laminadas, tem se destacado também na indústria da construção civil, sobretudo na fabricação de vigas e colunas. Estes materiais possuem várias vantagens quando comparados aos materiais tradicionais, contudo, o comportamento mecânico destas estruturas é mais complexo, principalmente devido à ortotropia dos compósitos. O presente trabalho tem como objetivos a determinação da carga crítica, do modo de flambagem e do comportamento pós-crítico de colunas laminadas de perfil aberto, buscando-se verificar a influência da geometria e esquema de laminação no comportamento da coluna, bem como observar em quais casos a flambagem irá prevalecer sobre a resistência do material. O colapso das colunas foi avaliado segundo a abordagem baseada na Falha da Primeira Lâmina (FPF) e, para isto, alguns critérios de falha foram usados e comparados. O comportamento das colunas foi simulado utilizando elementos finitos de casca laminada. A validação do modelo de análise foi feita a partir de resultados experimentais e numéricos encontrados na literatura obtendo-se excelente concordância

Geometrically nonlinear analysis of thin-walled laminated composite beams

Abstract The use of thin-walled composite beams in Engineering has attracted great interest in recent years. Composite beams and other structural elements tend to have thin walls due to the high strength of the material. Other important aspect is that, even without reaching large strains and without overcoming the elastic limit of the material, such as beams present geometric nonlinear behavior due to their high slenderness, leading to large displacements and rotations. In this paper, a three-dimensional frame finite element for geometric nonlinear analysis of thin-walled laminated composite beams is presented. The finite element uses the Total Lagrangian formulation in order to allow the treatment of large displacements, but with moderated rotations. The constitutive matrix of the laminated beams is evaluated through a suitable thin-walled beam theory. In this theory, the effects of the couplings for several layups are considered, but the effects of the warping and transverse shear are neglected. Comparisons with numerical experiments demonstrate the very good accuracy of the proposed finite element