Ajuste de un Modelo de fisuras en Placas de Material Compuesto mediante análisis modal experimental

JUAN F. MAYORAGA; MARIA V. QUINTANA; VIVANA MERUANE

Santiago

Congreso; Congreso Chileno de Ingeniería Mecánica (COCIM 2017); 2017

Los materiales compuestosreforzados con fibras son relevantes para diferentes áreas de la ingenieríadado que exhiben excelentes propiedades mecánicas relacionadas a su elevada relaciónresistencia-peso y rigidez-peso, además de que pueden confeccionarse en variasformas. Dentro de estas están las placas laminadas, que están sujetas a daños quedisminuyen las propiedades mecánicas de las mismas pudiendo terminar en fallascatastróficas de las estructuras. Por lo tanto, es de interés estudiar elcomportamiento de las placas con daño, para poder desarrollar luegometodologías eficientes de identificación de daño.En el presentetrabajo se estudian las frecuencias naturales y modos de vibración de placaslaminadas con fisuras. La presencia de una fisura en una placa genera unadisminución local de la rigidez. Lo que conlleva una disminución de lasfrecuencias naturales y un cambio local en la forma de los modos de vibración.El objetivo de este trabajo es validar, analítica y experimentalmente, unmodelo de fisuras propuestos en la literatura mediante el estudio de laspropiedades modales.Para ello se obtienenresultados experimentales de placas de plástico reforzado con fibra de vidrio(PRFV) sin daño y con tres configuraciones de daño distintas. Los modos devibración y frecuencias naturales experimentales se comparan con resultadosnuméricos obtenidos a partir de una formulación variacional de un modelo deplaca debilitada, con la presencia de una línea con rótulas elásticasintermedia. El análisis se lleva a cabo utilizando la teoría clásica de placaslaminadas (CLPT) y la teoría de primer orden (FSDT).