Curso de Composites

Aula 1 • Introdução às Propriedades dos Compósitos

Apresenta as propriedades mecânicas, térmicas e elétricas alcançáveis em compósitos. Define os parâmetros de referência de desempenho utilizados ao longo do curso.

Aula 2 • Definição e Desenvolvimento Histórico

Traça a evolução dos compósitos desde o tijolo de barro antigo até as aplicações aeroespaciais modernas. Fornece o contexto de por que os compósitos substituíram materiais convencionais em aplicações de alto desempenho.

Aula 3 • Classificação dos Sistemas Compósitos

Categoriza os compósitos por tipo de matriz, geometria do reforço e escala. Possibilita a seleção sistemática de materiais com base na classificação estrutural.

Aula 4 • Visão Geral dos Materiais Constituintes

Examina as propriedades das fibras e matrizes individualmente antes da combinação. Conecta o comportamento dos constituintes às expectativas de desempenho em nível de compósito.

Aula 1 • Sistemas de Fibra de Vidro e Aramida

Compara as propriedades das fibras E-glass, S-glass e aramida e suas relações de custo-benefício. Orienta a seleção para aplicações marítimas, balísticas e estruturais.

Aula 2 • Química de Matrizes Termofixas

Detalha os sistemas de resinas epóxi, poliéster, éster vinílico e bismaleimida. Relaciona a química de cura à temperatura de transição vítrea e à tenacidade.

Aula 3 • Sistemas de Matriz Termoplástica

Apresenta os compósitos termoplásticos à base de PEEK, PPS e náilon e suas janelas de processamento. Destaca as vantagens de reciclabilidade e resistência ao impacto em relação aos termofixos.

Aula 4 • Arquiteturas de Reforço

Examina as formas de tecido unidirecional, trançado, entrelaçado e não-crimpo. Conecta a arquitetura têxtil à distribuição de propriedades no plano e fora do plano.

Aula 1 • Regra das Misturas e Limites

Deriva os limites de Voigt e Reuss para os módulos longitudinal e transversal. Estabelece os limites de precisão das regras de mistura simples para estimativas de engenharia.

Aula 2 • Teoria Clássica de Laminados

Constrói a matriz de rigidez ABD para laminados de múltiplas camadas sob cargas no plano e de flexão. Possibilita a previsão da deformação do laminado e dos efeitos de acoplamento.

Aula 3 • Critérios de Resistência para Compósitos

Aplica os critérios de falha de tensão máxima, deformação máxima e Tsai-Wu a estados de tensão no nível da camada. Identifica a falha da primeira camada e as sequências de dano progressivo.

Aula 4 • Tensão Interlaminar e Delaminação

Analisa as tensões fora do plano nas bordas livres e quedas de camada usando soluções de elasticidade. Conecta a tensão interlaminar de tração ao início da delaminação em laminados.

Aula 1 • Processos de Laminação Manual e Spray-Up

Aborda as técnicas de laminação manual e spray-up para produção de baixo volume e peças grandes. Identifica os riscos de qualidade provenientes da variabilidade do operador e do teor de vazios.

Aula 2 • Filamento Contínuo e Pultrusão

Analisa os processos de fibra contínua para vasos de pressão, tubos e perfis estruturais. Relaciona o ângulo de enrolamento e a velocidade de puxamento aos resultados de propriedades mecânicas.

Aula 3 • Infusão a Vácuo e Moldagem por Transferência de Resina

Explica os processos de moldagem por infusão líquida em molde fechado que melhoram a fração volumétrica de fibra e o acabamento superficial. Compara os requisitos de ferramental para VARTM, RTM e light RTM.

Aula 4 • Processamento com Pré-Impregnado e Autoclave

Detalha o armazenamento do pré-impregnado, a laminação e os ciclos de cura em autoclave para laminados de grau aeroespacial. Relaciona a pressão e os perfis de temperatura de cura ao teor de vazios e à Tg.

Aula 1 • Classificação e Destinação de Defeitos

Categoriza porosidade, delaminação, ondulação de fibras e inclusões de corpos estranhos por gravidade. Estabelece a lógica de decisão entre reparo ou rejeição com base na criticidade estrutural.

Aula 2 • Materiais de Ferramental e Princípios de Projeto

Compara ferramentais de alumínio, aço, Invar e compósito quanto à compatibilidade de dilatação térmica. Orienta o projeto do ferramental para precisão, durabilidade e custo da peça.

Aula 3 • Controle Estatístico do Processo para Compósitos

Aplica cartas de controle e índices de capacidade a variáveis de fabricação de compósitos. Identifica causas atribuíveis de variação no volume de fibras e no teor de vazios.

Aula 4 • Técnicas de Monitoramento da Cura

Aplica análise dielétrica, sensoriamento por fibra óptica e métodos ultrassônicos para acompanhar a cura da resina em tempo real. Permite o controle adaptativo do ciclo de cura para minimizar defeitos.

Aula 1 • Estratégias de Otimização de Laminados

Utiliza métodos baseados em gradiente e algoritmo genético para otimizar ângulos e espessuras das camadas. Equilibra simultaneamente peso, rigidez, resistência e restrições de fabricação.

Aula 2 • Regras e Diretrizes de Projeto de Laminados

Apresenta regras padrão da indústria para orientação das camadas, balanceamento, simetria e porcentagens mínimas de camadas. Previne erros comuns de dimensionamento que causam empenamento e falha prematura.

Aula 3 • Modelagem por Elementos Finitos de Compósitos

Implementa modelos de elementos de casca e sólido com definições de material camada por camada em software de MEF. Valida os modelos em relação a soluções analíticas e dados experimentais.

Aula 4 • Análise de Tensão sob Carregamento Combinado

Resolve a resposta do laminado a cargas combinadas no plano, de flexão e térmicas usando relações ABD. Estende a análise para painéis curvos e vigas de seção aberta.

Aula 1 • Colagem Adesiva de Juntas Compósitas

Analisa geometrias de juntas de sobreposição simples, dupla e chanfrada usando modelos de cisalhamento de retardo e MEF. Seleciona sistemas adesivos com base na resistência ao descascamento e na temperatura de serviço.

Aula 2 • Avaliação de Danos em Serviço

Aplica inspeção visual, teste de percussão e END portátil para identificar danos em serviço. Classifica os danos por tipo e extensão para determinar a urgência do reparo.

Aula 3 • Projeto e Execução de Reparo Colado

Projeta reparos chanfrados e com remendo externo para danos estruturais e cosméticos. Aborda a preparação da superfície, aplicação do adesivo e cura com manta térmica em campo.

Aula 4 • Programas de Manutenção e Tolerância ao Dano

Estabelece intervalos de inspeção e limites de crescimento de danos dentro de uma abordagem de tolerância ao dano. Integra requisitos específicos de compósitos em planos de manutenção estrutural.

Aula 1 • Caminhos de Certificação Regulatória

Navega pelas estruturas de certificação aeronáutica, marítima e industrial para estruturas compósitas. Prepara documentação de conformidade e relatórios de fundamentação para revisão regulatória.

Aula 2 • Base Estatística para Valores Admissíveis de Projeto

Aplica métodos estatísticos de base B e base A a dados de corpos de prova para a geração de valores admissíveis estruturais. Aborda os requisitos de tamanho de amostra e ajuste de distribuição populacional.

Aula 3 • Condicionamento Ambiental e Durabilidade

Condiciona corpos de prova para exposição à umidade, temperatura e UV para estabelecer fatores de redução ambiental. Quantifica a retenção de propriedades em toda a envoltória do ambiente de serviço.

Aula 4 • Abordagem de Ensaio por Blocos Construtivos

Estrutura a pirâmide de ensaios de certificação, desde corpos de prova passando por elementos, subcomponentes e estruturas completas. Reduz o risco de certificação validando a análise em cada nível.