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Análisis de componentes de materiales compuestos híbridos con concentradores de esfuerzos
FRANCISCO VELASCO REYES
CARLOS RUBIO GONZALEZ
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial
MATERIALES COMPUESTOS
En este trabajo se estudia el efecto del daño por fatiga en la resistencia residual, rigidez y el campo de deformaciones de especímenes de Laminado Fibra-Metal, LFM (en inglés Fiber Metal Laminate, FML) con ofificio abierto. El LFM para este caso en particular, consiste en apilar láminas delgadas de la aleación de aluminio 2024-T3 bare (lámina sin recubrimiento de alumninio puro como protección a la corrosión) y material compuesto tejido (plain weave) de fibras de carbono embebidas en matriz epóxica. Los resultados muestran que el daño por fatiga reduce la resistencia residual y rigidez del laminado Fibra-Metal , este fenómeno también se presenta en muestras de compuesto tejido que fueron ensayadas para propósitos de comparación. Se observa una reducción en la resistencia residual de 8% y 12% para el compuesto tejido y LFM; se puede apreciar que la rigidez del LFM es menos sensible al daño por fátiga debido a la adición de las láminas de aluminio. A través de un sistema de medición de deformación óptico de no contacto, se realizó un análisis experimentan para comparar los campos de deformación alrededor del concentrador tipo orificio de especímenes din daño y con daño por fatiga. Estos campos de deformación son usados para obtener el perfil de esfuerzo normal enfrente del agujero abierto mediante la Teoría Clásica de Laminados. Se distingue un patrón cuadriculado en el mapeo de las deformaciones de los especímenes con adño previo por fatiga que distorsiona el perfil de esfuerzos en ambos materiales. Este patrón se debe a la naturaleza del material compuesto base, en otras palabras, a la ondulación de las hebras en la dirección warp (urdimbre) y fill (trama). En el caso de los especímenes de compuesto tejido, los perfiles de especímenes de LFM son comparados solo con una simulación de elemento finito. Tanto en los especímenes de compuesto tejido y LFM sin daño por fatiga se presenta una buena concordancia entre los resultados experimentales y los perfiles de esfuerzos del análisis de elemento finito. Sin embargo, los perfiles de esfuerzo de especímenes con daño previo por fatiga tienen una forma similar a curvas senoidales relacionadas al patrón cuadriculado en sus campos de deformaciones . La amplitud de la ondulación de los perfiles de esfuerzos se incrementa al aumentar el daño por fatiga.
2013
Tesis de maestría
Español
MX
Beneficiarios de fondos federales y solicitantes
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
Aparece en las colecciones: Materiales compuestos

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