Materials used in space vehicles components are subjected to thermally aggressive environments when exposed to atmospheric reentry. In order to protect the payload and the vehicle itself, ablative composites are employed as TPS (Thermal Protection System). The development of TPS materials generally go through phases of obtaining, atmospheric reentry tests and comparison with a mathematical model. The state of the art presents some reentry tests in a subsonic or supersonic arc-jet facility, and a complex type of mathematical model, which normally requires large computational cost. This work presents a reliable method for estimate the performance of ablative composites, combining empirical and experimental data. Tests of composite materials used in thermal protection systems through exposure to a plasma jet are performed, where the heat fluxes emulate those present in atmospheric reentry of space vehicles components. The carbon/phenolic material samples have been performed in the hypersonic plasma tunnel of Plasma and Process Laboratory, available in Aeronautics Institute of Technology (ITA), by a plasma torch with a 50 kW DC power source. The plasma tunnel parameters were optimized to reproduce the conditions close to the critical re-entry point of the space vehicles payloads developed by the Aeronautics and Space Institute (IAE). The specimens in study were developed and manufactured in Brazil. Mass loss and specific mass loss rates of the samples and the back surface temperatures, as a function of the exposure time to the thermal flow, were determined. A computational simulation based in a two-front ablation model was performed, in order to compare the tests and the simulation results. The results allowed to estimate the ablative behavior of the tested material and to validate the theoretical model used in the computational simulation for its use in geometries close to the thermal protection systems used in the Brazilian space and suborbital vehicles.
RESUMO O presente trabalho tem como objetivo a apresentação dos métodos de ensaio não destrutivos, aplicados em edificações já existentes, para avaliação da vida útil restante em função da rigidez residual, que depende da integridade física e geométrica dos elementos estruturais de concreto armado. Com isso, avaliar a durabilidade e a vida útil em função da classe de agressividade ambiental, atendendo as normas ABNT NBR 15575 (2013) e ABNT NBR 6118 (2014). As principais técnicas utilizadas podem ser: Ensaio de esclerometria para determinação do índice esclerométrico (IE) na norma ABNT NBR 7584 (2012); Ensaio de Pacometria no código ACI 228 2R (2004). Ensaio de velocidade de propagação do pulso ultrassônico na norma ABNT NBR 8802 (2013). Portanto, a maior vantagem dentre todas as técnicas, sem dúvidas está relacionada a rapidez e custo para a realização de um ensaio em estruturas já existentes, e por ser consolidada com as curvas de correlação.
RESUMO O correto dimensionamento e detalhamento de ligações metálicas são essenciais para um bom funcionamento da estrutura, para que o modelo de cálculo seja válido, é necessário garantir que as condições de contorno impostas (também chamadas de vínculo) sejam compatíveis com os deslocamentos prescristos, pois elas governarão a resposta estrutural do modelo, como por exemplo, a linha elástica, diagramas de momento fletor, momento torçor, esforço cortante e esforço normal. Os cálculos foram executados conforme a norma brasileira NBR 8800 (2008), norma americana AISC (1986), a norma Eurocode 3 (2005), o manual de construção em aço (2011). O resultado para a taxa de utilização mecânica encontrado foi de 86,23% para uma faixa de 0 a 100%, mostrando ser um bom resultado para apenas 6 mm de filete de solda. Conclui-se que o método de cálculo analítico apresentado, possui como vantagem, a simplicidade do modelo matemático e conservadorismo. Palavras-chave: Método das tensões admissíveis, Cálculo de ligações metálicas.
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