Modelo para compuestos laminados reforzados con fibras

LUCCIONI FORNS, BIBIANA MARÍA

Bariloche

Congreso; ENIEF 2004; 2004

AMCA

En los últimos años, los materiales compuestos han reemplazado progresivamente a los materiales tradicionales en una amplia variedad de aplicaciones. Dentro de los compuestos, es de especial interés el caso de los materiales laminados compuestos por láminas con fibras unidireccionales dispuestas en distintas direcciones. Para el adecuado diseño de piezas constituidas por estos materiales, se requiere disponer de modelos que permitan evaluar su rigidez y resistencia. En este trabajo se presenta un modelo general para compuestos formados por láminas reforzadas con fibras. El modelo se obtiene de una generalización de la teoría de mezclas clásica, teniendo en cuenta la participación en la deformación y tensión del compuesto de cada una de las componentes en sus direcciones principales de simetría. Las ecuaciones constitutivas del compuesto resultan de la combinación de las ecuaciones constitutivas de las láminas que, a su vez, se obtienen de la combinación de fibras y matriz. El modelo desarrollado permite considerar a cada una de las componentes con  un modelo elastoplástico anisótropo general. En el trabajo se describen las hipótesis básicas de la teoría de compuestos propuesta y las distintas etapas en la obtención del modelo final. Se presenta, además, un algoritmo para la implementación numérica en un programa de elementos finitos 3D no lineal. El trabajo se completa con ejemplos de aplicación y comparación de resultados con resultados experimentales. Los mismos muestran la capacidad del modelo propuesto para simular el comportamiento rigidez y resistencia de compuestos laminados de distintos tipos de materiales y estructuras.s.