Caracterización de la energía de fractura en la delaminación de materiales compuestos de fibra de carbono mediante ensayos "double cantilever beam" (DCB) y simulación numérica

Abstract

[ES] En este trabajo se caracteriza la energía de fractura en la delaminación de materiales compuestos mediante dos planteamientos: experimental y numérico. Por un lado, se realizan ensayos en laboratorio de laminados de epoxi y fibra de carbono tipo double cantilever beam (DCB) bajo condiciones de carga estática y, siguiendo las directrices de la norma ASTM (American Society for Testing and Materials). Posteriormente, los ensayos DCB son modelados utilizando el método de los elementos finitos a través del software Abaqus y utilizando elementos de zona cohesiva (CZM, cohesive zone model). El resultado de los análisis, de fuerte carácter no lineal, es validado con los resultados experimentales.

[EN] In this work, the fracture energy in the delamination of composite materials is characterised by means of two approaches: experimental and numerical. On the one hand, laboratory tests of epoxy and carbon fibre double cantilever beam (DCB) laminates are carried out under static loading conditions, following the guidelines of the ASTM standard (American Society for Testing and Materials). Subsequently, the DCB tests are modelled using the finite element method through the Abaqus software and using cohesive zone model (CZM) elements. The results of the analyses, which are strongly non-linear, are validated with the experimental results.

[CA] En este treball es caracteritza l’energia de fractura en la delaminació de materials compostos mitjançant dos plantejaments: experimental i numèric. D’una banda, es realitzen assajos en laboratori de laminatges d’epoxi i fibra de carboni tipo double cantilever beam (DCB) sota condicions de carregaa estàtica i, seguint les directrius de la norma ASTM (American Society for Testing and Materials). Posteriorment, els assajos DCB són modelats utilitzant el mètode dels elements finits a través del programari Abaqus i utilitzant elements de zona cohesiva (CZM, cohesive zone model). El resultat de les anàlisis, de fort caràcter no lineal, ´es validat amb els resultats experimentals.