TEORÍA DE MEZCLAS SERIE-PARALELO AVANZADA PARA EL ANÁLISIS DE MATERIALES COMPUESTOS

F. RASTELLINI; S. OLLER; O. SALOMON; E. OÑATE

Congreso; V Congreso de la Asociación Española de Materiales Compuestos AEMAC 2003; 2003

Cada vez es mayor el uso de materiales compuestos en las distintas ramas de la ingeniería,dado que las diferentes maneras de combinar los materiales componentes permite optimizar el diseño de piezas estructurales. La distribución morfológica de estos componentes es defundamental importancia ya que permite mejorar las propiedades del conjunto. Además, elcomportamiento de los materiales compuestos está condicionado por las leyes constitutivas y participaciones volumétricas de cada uno de sus componentes. La Teoría de Mezclas Clásica (TMC) tiene en cuenta la contribución volumétrica de las fases integrantes pero no su distribución morfológica. Para superar esta limitación, la TMC es reformulada en este artículo dando lugar a la Teoría de Mezclas Serie-Paralelo Avanzada (TMSPA), más general y versátil, capaz de capturar automáticamente el comportamiento Serie-Paralelo de los componentes dentro del compuesto. La mezcla de componentes desacoplando cada fase permite utilizar algoritmos que ya han sido desarrollados por otros autores para modelar la ley constitutiva original de cada componente, que condicionan la respuesta del compuesto obtenida mediante el acoplamiento de los estados tensionales de los componentes. Resultados numéricos muestran la capacidad del modelo propuesto aplicado a elementos finitos para describir el comportamiento de laminados reforzados con fibras de carbono en ensayos de tracción.