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em tais materiais compósitos são as de carbono/grafite, de vidro e poliméricas (Kevlar,
por exemplo).
Usualmente, as limitações do uso de material compósito são definidas pelas
propriedades da matriz. Por exemplo, a estabilidade higrotérmica e os valores máximos
de temperatura e umidade do compósito são fortemente dependentes do desempenho da
matriz. Adicionalmente, ambientes quimicamente agressivos ou com severas condições
de temperatura podem provocar a degradação das propriedades da matriz antes da
ocorrência de qualquer dano às fibras. Enfim, o desempenho de um material compósito
está intimamente relacionado ao comportamento de sua matriz.
Como já se conhece, os polímeros apresentam um comportamento mecânico
dependente do tempo, especialmente quando na presença de elevadas condições de
temperatura e umidade (Marques e Creus, 1994). Isto é, sob tais condições, os
compósitos com matriz polimérica podem apresentar importantes efeitos viscoelásticos,
exibindo, portanto, os fenômenos de fluência e relaxação. Por se tratar de materiais com
microestrutura heterogênea, este comportamento dependente do tempo apresenta uma
complexidade superior aos dos tradicionais materiais homogêneos viscoelásticos. Com
base nestas considerações, uma modelagem mais realística do comportamento de
materiais compósitos avançados exige a utilização de uma formulação que leve em
conta aqueles efeitos de fluência e relaxação.
Na realidade, já existe na literatura um grande número de trabalhos tratando da
descrição do comportamento viscoelástico de materiais compósitos avançados. Uma
relevante parte destes trabalhos é voltada para a determinação de propriedades efetivas
de compósitos viscoelásticos através de técnicas de homogeneização. Contribuições
pioneiras nestes estudos foram dadas por Hashin (1965, 1970), Schapery (1967) e
Christensen (1969). No trabalho publicado em 1965, Hashin apresentou uma expressão
para determinação do módulo volumétrico (bulk) efetivo para compósitos viscoelásticos
e, em 1970, publicou resultados para obtenção do módulo efetivo de cisalhamento. Em
1969, Christensen, por sua vez, divulgou expressões para avaliação dos módulos
volumétricos e de cisalhamento para aqueles compósitos viscoelásticos. Os resultados
encontrados nestes trabalhos pioneiros foram obtidos através do modelo de esferas para
compósitos elásticos lineares desenvolvido por Hashin (1962). No entanto, tais
resultados, por terem o modelo de esferas como base, não são adequados para