Modelado numérico mediante elementos finitos del daño progresivo en laminados de materiales compuestos y correlación experimental

Abstract

El uso de materiales compuestos laminados en ciertos componentes estructurales está todavía limitado por la dificultad de predecir su vida útil. De hecho, mientras que los aviones militares están construidos principalmente con materiales compuestos, los aviones civiles usan aleaciones metálicas. A medida que se vaya conociendo mejor su comportamiento, el uso de materiales compuestos se extenderá de forma imparable. En este trabajo se realizara un estudio, tanto teórico como experimental, analizando la progresión del daño en un material compuesto laminado. Los datos obtenidos teóricamente mediante el método de elementos finitos (MEF) se compararán con los datos experimentales, realizados en un banco de ensayo a tracción. Aunque MEF es la plataforma de cálculo en que se hace avanzar el daño en la estructura, los resultados dependen de la elección del criterio de fallo. La metodología habitual para la determinación de la fiabilidad de estos materiales requiere una gran cantidad de ensayos en componentes estructurales a tamaño real y es solo abordable en sectores como el aeroespacial, debido al alto coste de diseño y certificación. En resumen, el objetivo de este proyecto es el estudio y análisis, tanto experimental como numérico del daño progresivo que sufren este tipo de materiales compuestos, en este caso particular, el compuesto formado por fibra de carbono y resina epoxi, muy utilizado en el campo de la aeronáutica como ya hemos mencionado.