EVALUACIÓN DE PROPIEDADES ELÁSTICAS DE GFRP UNIDIRECCIONALES CON ARREGLO DE FIBRAS ALEATORIO Y DAÑO HIGROTÉRMICO MEDIANTE MICROMECÁNICA COMPUTACIONAL

BARULICH, NESTOR DARÍO; GODOY, LUIS AUGUSTO; DARDATI, PATRICIA MÓNICA

Córdoba

Congreso; CONGRESO INTERNACIONAL DE METALURGIA Y MATERIALES; 2016

UTN-FRC, UNC, INTI, SAM, UCC

En las últimas décadas los plásticos reforzados con fibras de vidrio (GFRP por sus siglas en inglés) han reemplazado a los materiales convencionales en aplicaciones específicas debido a sus excelentes relaciones rigidez/peso, resistencia/peso, facilidades de mantenimiento, resistencia a corrosión, transparencia a ondas electromagnéticas, entre otras ventajas [1]. Sin embargo, muchas veces su utilización se ve limitada a causa de la falta de conocimiento sobre sus propiedades bajo condiciones severas de humedad y temperatura (envejecimiento higrotérmico [2]). La micromecánica [3], y particularmente la micromecánica computacional (CM, por sus siglas en inglés), es uno de los enfoques que permite conocer el comportamiento de materiales heterogéneos teniendo en cuenta características de la microestructura tales como la fracción de volumen de fases, las propiedades mecánicas de dichas fases, el tamaño de daño, etc. En la MC, se considera una porción de material, o elemento de volumen representativo (RVE por sus siglas en inglés), donde se incluyen las características antes mencionadas con el objeto de obtener un modelo para las propiedades macroscópicas de interés. En este trabajo se utiliza la MC para evaluar las propiedades elásticas de un GFRP con fibras de vidrio unidireccionales y matriz epoxi con un ordenamiento de fibras aleatorio y daño higrotérmico. Dicho daño se supone como un despegue en la interfaz fibra-matriz en el que se considera la posibilidad de contacto. En el cálculo del módulo de Young transversal y el módulo de corte transversal se utilizaron condiciones de borde periódicas y tamaños de RVE crecientes hasta obtener convergencia en dichas propiedades elásticas. Se presentan estudios paramétricos modificando la fracción de volumen de fibra y el tamaño y la posición del daño, para diferentes configuraciones aleatorias de las fibras en el RVE. Se reportan los módulos de Young transversales cuando el compuesto se encuentra tanto bajo tracción como compresión.