Análisis mediante elementos finitos de uniones adhesivas en materiales metálicos y compuestos

Abstract

[ES] En la industria aeronáutica es muy importante el uso de materiales compuestos que realizan funciones estructurales. Como es lógico, no existe una estructura entera fabricada en una sola pieza de fibra de carbono, por lo que entra en juego la necesidad de unir distintas placas y piezas entre materiales de distinta naturaleza (metálicos y compuestos). En este punto destacan las uniones adhesivas frente a las uniones mecánicas, ya que éstas suponen menos peso de la estructura y menos corrosión, entre otras ventajas. Sin embargo, estas uniones son difíciles de estudiar, ya que los mecanismos de fallo presentes en estas uniones son muy complejos, y los adhesivos y adherentes muy variados. No existe un criterio de fallo universalmente válido para predecir la rotura. En este documento se van a tratar los métodos de análisis y el comportamiento mecánico de en concreto tres tipos de uniones, la unión de simple solape, unión de doble solape y unión escalonada. El objetivo principal consiste en determinar cuál de las tres uniones funciona mejor y es más resistente. Además se estudiarán dos metodologías distintas para implementar estos análisis con el código de elementos finitos en el software Abaqus. Los resultados obtenidos confirman que ambos métodos son válidos y devuelven resultados muy similares entre sí. En cuanto al tipo de unión, se ha demostrado que la unión escalonada es la más fuerte y la que mejor resiste los esfuerzos aplicados.