Simulación Numérica del Comportamiento Mecánico de los Materiales Compuestos.

S. OLLER

CIMNE

Año: 2003 p. 235

84-95999-24-2

El presente trabajo resume la tarea de investigación llevada a cabo por el autor en el área de los ?materiales compuestos? durante los últimos doce años (desde 1990).  El mismo refleja la actividad realizada personalmente, junto a otros investigadores y también a través de los estudiantes de fin de carrera y doctorado que he dirigido en esta línea de trabajo. Los temas que aquí se incluyen están orientados fundamentalmente a la modelización constitutiva y evaluación de estructuras construidas en materiales compuestos. Los mismos han sido y muchos de ellos siguen siendo originales, por lo que no representan una mera continuidad de las corrientes investigadoras que estaban en desarrollo en cada momento. Cada uno de los conceptos aquí presentados sólo representa un resumen de trabajos más amplios del autor y sus colaboradores, cuyos textos completos pueden consultarse siguiendo las correspondientes referencias enunciadas en cada caso. También es conveniente hacer notar que todos ellos son temas aún abiertos que necesitan de la participación de más personas y años de dedicación. De la lectura de esta memoria puede quedar en claro que no todos los temas se encuentran al mismo nivel de desarrollo conceptual ni técnico.  Algunos de ellos constituyen ideas más cerradas que otros, pero en general todos ellos dejan claro que el estudio numérico-mecánico de los compuestos es un área con mucho futuro, tanto como materia de estudio como así también en las posibilidades que puede ofrecer a la industria y a mejorar su utilización en beneficio de la sociedad en general. Esta línea de trabajo, iniciada en el año 1990, ha avanzado en dos vertientes distintas de investigación. La primera a través de la ?Teoría de Mezclas de Sustancias? y sus modificaciones y la segunda profundizando en la ?Teoría de Homogeneización?. Ambas líneas han dado lugar a una importante producción científica y dos tesis doctorales, la del Dr. Eduardo Car y la del Dr. Fernando Zalamea. El objetivo de la investigación fue inicialmente, y actualmente sigue siendo, un trabajo orientado a diseñar materiales compuestos a partir de las propiedades básicas de sus componentes, sin que sea necesario tratar el compuesto como un único material.  Esta ?inquietud? motiva el permanente desarrollo que se está llevando a cabo y abre las puertas al ?diseño del material? apropiado para cada estructura. La complicación y dificultad que presenta el estudio de este tema ha exigido la aplicación a fondo de muchas de las técnicas previamente desarrolladas por el autor en otras líneas de trabajo, como plasticidad, anisotropía, introducción de movimientos de sólido rígido a través de la ecuación constitutiva, inestabilidad local mediante una formulación constitutiva, grandes deformaciones, problemas de delaminación, fatiga en compuestos, etc. Todo esto ha sido acompañado de un profundo trabajo informático al nivel de bases de datos y en paralelización, habiéndose desarrollado un código de elementos finitos -PLCd2- que ha servido a modo de ?banco de desarrollos y pruebas? para hacer posible estas formulaciones. Actualmente, toda esta tecnología está siendo traspasada al programa COMET, que es un código de de elementos finitos desarrollado por el CIMNE para propósitos más generales. Actualmente se sigue en la investigación en compuestos, incluyendo en el comportamiento fenómenos provocados por la acción de temperatura y humedad, estudiando con más profundidad los fenómenos de deslizamiento fibra matriz. También se está tratando de llevar estas formulaciones a elementos finitos estructurales, como es el caso de láminas y membranas.