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Tipo documento: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Caracterização das propriedades mecânicas, elétricas e efeito piezoresistivo para CFRP em matriz epóxi
Autor(es): Martins, Moisés Pereira
Orientador(a): Andreghetto, Dionatas Hoffmann
Membro da Banca: Andreghetto, Dionatas Hoffmann
Membro da Banca: Posterlli, Mariana Corrêa
Membro da Banca: Fuzari Junior, Gilberto de Campos
Resumo : A pesquisa investiga as propriedades mecânicas, elétricas e o efeito piezoresistivo de compósitos de polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP) em matriz epóxi, visando aplicações em reforço estrutural e monitoramento de saúde estrutural (SHM). Foram analisadas amostras com fibras de diferentes gramaturas (200 g/m², 300 g/m² e 400 g/m²) de dois fabricantes (Simpson Strong-Tie® e Clever Solutions), submetidas a ensaios de tração para caracterização mecânica e medições elétricas utilizando um multímetro de alta precisão e um circuito de ponte de Wheatstone. Os resultados demonstraram que as fibras da Simpson Strong-Tie® apresentaram propriedades mecânicas superiores, com módulo de elasticidade e tensão última significativamente maiores que da Clever Solutions. Além disso, o material exibiu comportamento piezoresistivo consistente, com um Gauge Factor médio de 33,28, indicando alta sensibilidade para aplicações como sensor. Concluiu-se que os CFRPs são viáveis para reforço estrutural devido à sua alta resistência e baixo peso. A inserção de condutores para medição elétrica mostrou-se eficaz, porém introduziu pontos de fragilidade, sugerindo a necessidade de otimizações no design das amostras.
Resumo em lingua estrangeira: The research investigates the mechanical and electrical properties, as well as the piezoresistive effect, of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composites with an epoxy matrix, aiming at applications in structural reinforcement and structural health monitoring (SHM). Samples reinforced with carbon fibers of different areal weights (200 g/m², 300 g/m², and 400 g/m²) from two manufacturers (Simpson Strong-Tie® and Clever Solutions) were analyzed. These samples underwent tensile testing for mechanical characterization and electrical measurements using a high-precision multimeter and a Wheatstone bridge circuit. The results showed that the fibers from Simpson Strong-Tie® exhibited superior mechanical properties, with significantly higher elastic modulus and ultimate tensile strength compared to those from Clever Solutions. Furthermore, the material displayed consistent piezoresistive behavior, with an average Gauge Factor of 33.28, indicating high sensitivity for sensing applications. It was concluded that CFRPs are viable for structural reinforcement due to their high strength and low weight. The integration of conductive elements for electrical measurements proved effective, although it introduced points of fragility, suggesting the need for further optimization in sample design.
Palavra-chave: reforço estrutural
sensores piezoresistivos
fibra de carbono
Palavra-chave em lingua estrangeira: Structural Strengthening
Piezoresistive sensors
Carbon fiber
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUA - Araguaia
Departamento: Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) – Araguaia
Curso: Engenharia Civil - CUA
Referência: MARTINS, Moisés Pereira. Caracterização das propriedades mecânicas, elétricas e efeito piezoresistivo para CFRP em matriz epóxi. 2025. 17 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal de Mato Grosso, Barra do Garças, 2025.
Tipo de acesso: Acesso Restrito
URI: http://bdm.ufmt.br/handle/1/4726
Data defesa documento: 6-Mai-2025
Aparece na(s) coleção(ções):Engenharia Civil - Araguaia

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