Homogenización termo-mecánica de materiales compuestos

S. ZAGHI; X. MARTINEZ; R. ROSSI; S. OLLER

Madrid

Congreso; XI Congreso Nacional de Materiales Compuestos (MATCOMP 15); 2015

MATCOMP

El incremento que ha tenido, en los últimos años, el uso de métodos multiescala porparte de la comunidad científica se debe principalmente a dos factores. Uno decapacidad: el constante aumento en la capacidad de cálculo facilita la incorporación deestas formulaciones en el análisis. Y el otro de necesidad: los materiales compuestostienen micro-estructuras cada vez más complejas y su correcta simulación requiere deestas metodologías.El presente trabajo propone la extensión de los métodos multiescala a la resolución deproblemas termo-mecánicos. En éstos, variaciones térmicas en la macro-estructura,inducen solicitaciones en la micro-estructura debido a un comportamiento térmicodiferencial de los distintos componentes. A su vez, la solicitaciones en la microestructuracondicionan el comportamiento mecánico de la estructura completa.Para abordar este problema se propone un procedimiento en el que las propiedadestermo-mecánicas del material compuesto se obtienen a partir de la resolución de unvolumen representativo. Estas propiedades permiten obtener un comportamientogeneralizado de la macro-estructura, a partir del cual se puede calcular elcomportamiento específico de la micro-estructura en los puntos de mayor interés. Conel procedimiento propuesto es posible obtener tanto el comportamiento de la estructuraglobal, como los efectos de las solicitaciones sobre los distintos componentes delmaterial compuesto. Además, en el desarrollo, se ha prestado especial atención aminimizar coste computacional, de modo que se pueda utilizar para la simulación deestructuras reales.El desarrollo de procedimientos de homogenización termo-mecánica es de especialrelevancia ya que son muchos los problemas que requieren de esta tecnología. Unejemplo se encuentra en la necesidad de obtener nuevos y mejores acumuladores deenergía, muchos de ellos basados en tecnologías térmicas, con los que racionalizar ladistribución de energía procedente de fuentes renovables. En este trabajo se muestranS. Zaghi, X. Martinez, R. Rossi, S. Oller. Thermo-Mechanical Homogenization of compositematerials. XI Congreso Nacional de Materiales Compuestos (MATCOMP 15). Madrid,Spain, July 6th-9th, 2015las capacidades de la formulación desarrollada aplicándola al cálculo de uno de estosacumuladores.