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Resumo Materiais compósitos reforçados com fibra (FRC) ganharam uma tração significativa em vários setores industriais, incluindo aplicações aeronáuticas, marinhas e de energia, devido às suas excepcionais propriedades mecânicas, natureza leve, alta resistência e resistência à corrosão. No entanto, garantir a confiabilidade e durabilidade desses materiais sob diversas condições ambientais, como exposição a temperaturas elevadas, cargas mecânicas e produtos químicos/oxidações, continua sendo um desafio crítico. Neste estudo, fornecemos um insight aprofundado sobre os mecanismos de falha dos materiais FRC sob vários cenários esperados durante o serviço ou operações, particularmente para falhas decorrentes da exposição mecânica, térmica e química, que são as principais condições experimentadas em aeronaves, helicópteros, drones, turbinas eólicas e navios. Além disso, extraímos casos representativos que ilustram mudanças nas propriedades do material devido à exposição prolongada a um gradiente de temperatura desigual, levando a um descompasso na expansão térmica, amolecimento da matriz e degradação das fibras. Também é apresentado um exame crítico da distribuição de tensões, evolução de danos e critérios de falha dos materiais FRC devido a cargas mecânicas sob condições de carregamento de tração, flexão, impacto e compressão, por meio de estudos experimentais, teóricos e numéricos, a fim de oferecer contribuições significativas para a compreensão dos mecanismos de falha e suas consequências para o design estrutural e a otimização do desempenho. Assim, a degradação química e oxidativa nos materiais FRC, incluindo a degradação da matriz, descolamento da interface fibra-matriz e seu impacto nas propriedades mecânicas, foi analisada. Os meios incluem combustíveis de aviação, ambientes de água do mar, fluidos hidráulicos, descongelantes e solventes ácidos e alcalinos. Além disso, este trabalho inclui uma visão geral das perspectivas numéricas e analíticas sobre o tripé (oxidações mecânicas, térmicas e químicas). Para apresentar uma série de modelos, teorias e suposições empregadas por vários pesquisadores para recriar aplicações do mundo real com alta precisão em relação aos dados experimentais, uma visão detalhada do mecanismo de falha dos FRC em várias condições ambientais foi revisada, e lacunas que podem ser exploradas em pesquisas futuras foram destacadas. Desafios e limitações que dificultam a triagem precisa de materiais compósitos para aplicações pretendidas foram relatados. Espera-se que acadêmicos, engenheiros e pesquisadores envolvidos no desenvolvimento e aplicação dos materiais FRC nas indústrias aeronáuticas, marinhas e de energia considerem esta revisão benéfica. Ela os ajudará a compreender as falhas compósitas sob diferentes condições ambientais e de carga e fornecerá insights críticos para aprimorar o design, fabricação, durabilidade e confiabilidade das estruturas e componentes baseados em FRC em ambientes operacionais adversos. Resumo Gráfico
Hamzat et al. (Sex,) estudaram esta questão.