Tesis:
Micromechanical Characterization and Simulation of the Effect of Environmental Aging in Structural Composite Materials.
- Autor: RODRIGUEZ DE LA PEÑA, Marcos
- Título: Micromechanical Characterization and Simulation of the Effect of Environmental Aging in Structural Composite Materials.
- Fecha: 2012
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
- Departamentos: CIENCIA DE LOS MATERIALES
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: GONZALEZ MARTINEZ, Carlos Daniel
- Director/a 2º: MOLINA ALDAREGUIA, Jon Mikel
- Resumen: El "virtual testing" en materiales compuestos ha surgido cómo un nuevo concepto dentro del sector aeroespacial. Esta metodología posee un gran potencial para reducir los ingentes costes asociados al gran número de ensayos de paneles, subcomponentes y componentes, que son necesarios a la hora de certificar la seguridad de una estructura. La contribución de este trabajo al virtual testing, se basa en el desarrollo de una aproximación multiescala para predecir el comportamiento mecánico de una lámina de material compuesto, a partir de sus constituyentes, es decir, teniendo en cuenta las propiedades de la matriz, las fibras y la intercara existente entre ellas. Para lograr este objetivo, es esencial establecer una serie de técnicas para la caracterización micromecánica de la resina y las intercaras fibra/matriz. Estas técnicas deben poder ser aplicadas directamente en el material compuesto para medir los parámetros constitutivos más relevantes con los que alimentar un modelo micromecánico de la lámina. La nanoindentación instrumentada es la técnica principal que cumple con estos requisitos al ser no destructiva y poder ser empleada en el seno de un material compuesto. Sin embargo, a día de hoy no existe ninguna metodología para extraer las propiedades de la resina y las intercaras a partir de los ensayos de nanoindentación. El objetivo de este trabajo es desarrollar la metodología necesaria para lograr esto. Se mostrarán dos ejemplos: el primero de ellos está enfocado a cómo caracterizar la matriz en términos de resistencia y dependencia con la presión hidrostática. El segundo de los ejemplos está enfocado a la aplicación de ensayos de push-in, donde una punta plana es empleada para empujar fibras individuales hasta el despegue, dentro del material compuesto. Finalmente, se mostrará como aplicando esta metodología y en base a las propiedades obtenidas en la microescala, es posible predecir la respuesta macroscópica de una lámina de material compuesto sin ningún tipo de parámetro de ajuste.