Estudio del proceso de relajación del PPS reforzado con fibra corta de carbono

Abstract

[ES] El siguiente proyecto aborda la definición y desarrollo de un modelo matemático que permita definir el comportamiento a largo plazo de materiales compuestos de matriz polimérica termoplástica (PPS) y refuerzo de fibra corta multiaxial (Fibra de Carbono). Además, también se estudiará la influencia de los parámetros de fabricación del material en las propiedades resistentes a fluencia del mismo. Para ello, se fabricarán las probetas del material compuesto en cuestión bajo diferentes parámetros y condiciones de proceso, posteriormente se diseñará y ensamblará una máquina capaz de realizar los ensayos en cuestión, incidiendo en los sistemas y mecanismos utilizados, así como el software de lectura e interpretación de resultados. Posteriormente se valorarán los diferentes modelos matemáticos utilizados en la actualidad en materiales o fenómenos de carga similares, y se desarrollará uno propio que se adapte de forma fiel al material y el tipo de ensayo que se va a realizar. De esta forma, una vez realizados los ensayos experimentales de relajación de tensiones, se podrán comparar y verificar así la robustez y adaptabilidad del modelo a diferentes condiciones de ensayo y procesado del material. Por último, se incidirá también en la influencia de los diferentes parámetros de procesado del material en las propiedades finales medidas del mismo.

[EN] This Project deals with definition and development of a mathematical model that allows defining or predicting the behavior of a time dependent phenomena such as stress relaxation or creep of a polymeric thermoplastic matrix (PPS) reinforced with short multidirectional fiber (Carbon Fiber). In addition, there will also be studied the material samples manufacturing process (injection) parameters in order to check how they influence in the resistant properties of the material itself. To achieve that goal, some material samples will be produced under different parameters and process conditions, later on it will be designed and assembled a specific machine in order to be able to perform the proposed tests, focusing on the systems and mechanisms used and considering as well the software and the results interpretation. The next step is to assess the different mathematical models used nowadays in similar materials or stress phenomena, furthermore a new one will be developed that fits the best way possible to the experimental results seen after the tests are done. This way, after the stress relaxation experimental tests are performed, they will be compared against the mathematical model to verify its robustness and adaptability in different essay boundary conditions and material processing parameters.

[CA] El següent projecte tracta la definició y desenvolupament d’un model matemàtic que permeta definir o prediure el comportament a llarg termini d’un material compost de matriu polimèrica termoplàstica (PPS) reforçat amb fibra curta multiaxial (Fibra de Carboni). A més a més, també s’estudiarà la influència dels paràmetres de fabricació del material en les propietats resistents a fluència d'aquest. Per a açò, es fabricaran les provetes del material compost en qüestió baix diferents paràmetres i condicions de procés, posteriorment es dissenyarà i ensamblará una màquina que permeta fer els assajos pertinents, fent incís als sistemes i mecanismes que la componen, així com al software de lectura e interpretació dels resultats. Posteriorment es valoraran els diferents models matemàtics utilitzats en l’actualitat en materials o fenòmens de càrrega similars, i es desenvoluparà un model propi que s’adapte de forma fidel al material i el tipus d’assaig que es va a realitzar. D’aquesta forma, una vegada realitzats els assajos experimentals de relaxació de tensions, es podran comparar i verificar així la robustesa i l’adaptabilitat del model front a diferents condicions d’assaig i processament del material. Per últim, s’incidirà també en la influència dels diferents paràmetres de processament del material en les propietats finals mesurades d'aquest.