Análisis del daño en componentes híbridos CFRPs/Ti debido a mecanizado durante el comportamiento en servicio de uniones estructurales aeronáuticas

Abstract

[ES] En el sector aeronáutico, se encuentra bastante extendida la aplicación de los componentes híbridos del tipo Carbon Fiber Reinforced Polymers / Titanio. Este tipo de material se emplea, por ejemplo, en revestimientos de determinadas secciones del fuselaje de un avión. Los materiales compuestos ofrecen prestaciones de resistencia y rigidez específicas que los convierten en materiales ideales en diversas aplicaciones industriales, especialmente en la aeronáutica pero es necesario considerar sus potenciales causas de fallo como son la delaminación.

Una de las problemáticas actuales que presentan este tipo de materiales es la unión con otros componentes estructurales. Es frecuente el empleo de adhesivos y remaches. Cuando se trata de uniones remachadas, es fundamental controlar el sucesivo empleo de una misma broca de taladrado para evitar la introducción de daño en el material. El compromiso con la seguridad obliga en muchas ocasiones a desechar una broca tras un número determinado de usos con el objeto de minimizar la introducción de defectos en el agujero que favorezcan la aparición de delaminación en el material.

El objeto de este trabajo es analizar por elementos finitos el daño y progresión del fallo en stacks de CFRPs/Ti taladrados. Para ello se realizará un estudio que permita estimar el alcance de la presencia de defectos iniciales en el comportamiento en servicio del material. Para ello se aplicarán criterios de fallo interactivos para detectar la iniciación del fallo y técnicas numéricas para cuantificar el avance del daño. Asimismo, se analizará la influencia de parámetros como la secuencia de apilado y espesor de láminas para determinar el alcance del denominado efecto de borde.