Comportamiento a fractura de composites reforzados con fibras naturales

• L. Távara ^[1] ; A. Vega ^[2] ; M.T. Aranda ^[1] ; G. Moreno ^[1] ; A. Castillo ^[2]
  1. [1] Universidad de Sevilla

     Universidad de Sevilla

     Sevilla, España

     
  2. [2] Universidad Nacional de Trujillo

     Universidad Nacional de Trujillo

     Provincia de Trujillo, Perú

     
• Localización: Revista española de mecánica de la fractura, ISSN-e 2792-4246, Nº. 8, 2024, págs. 143-148
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    En la actualidad existe un inter´ es creciente por el uso de fibras naturales (especialmente vegetales) como posible refuerzo de resinas termopl´ asticas y termoestables. Entre las ventajas del uso de este tipo de refuerzos podemos mencionar su naturaleza renovable como recurso, no toxica y una resistencia mec´anica media alta. Diversos estudios se han centrado en analizar las propiedades mec´anicas de composites reforzados con diferentes tipos de fibras naturales. Sin embargo, el comportamiento de estos composites en presencia de grietas (comportamiento a fractura) no se ha analizado con tanta profundidad. El objetivo de este trabajo es analizar el comportamiento a fractura de este tipo de composites. Espec´ ıficamente, se estudia el comportamiento de paneles de resina de poli´ ester reforzados con fibras de cabuya (agave americana) fabricados mediante moldeo por compresi´ on. Las fibras usadas no tienen ning´ un tratamiento superficial y se extrajeron mediante un proceso manual. Se analiza el comportamiento de dos configuraciones de este tipo de composites: (a) reforzados con f ibras largas (continuas) y (b) reforzados con fibras cortas. En cada tipo de configuraci´ on tambi´ en se analiza la variaci´ on del porcentaje de fibra en el composite. La campa˜ na experimental incluye probetas de flexi´ on con entalla ´unica (SENB) para analizar la tenacidad a la fractura. Los resultados obtenidos se comparan en t´ erminos de tenacidad a la fractura e identificaci´ on de los mecanismos de fallo durante el proceso de fractura. Este estudio pretende comprender en profundidad los fen´ omenos que tienen lugar a escala mesosc´ opica y que pueden justificar las diferencias en el comportamiento de fractura de las diferentes configuraciones analizadas.

  • English

    Nowadays, there is a growing interest in the use of natural fibres (especially vegetable fibres) as possible reinforcement for thermoplastic and thermoset resins. Among the advantages of using this type of reinforcement it can be mentioned its renewable nature as a resource, its non-toxic nature and its high average mechanical resistance. Several studies have focused on analysing the mechanical properties of composites reinforced with different types of natural fibres. However, the behaviour of these composites in the presence of cracks (fracture behaviour) has not been deeply analysed. The aim of this work is to analyse the fracture behaviour of this type of composites. Specifically, the behaviour of polyester resin panels reinforced with agave americana fibres manufactured by compression moulding is analysed. The fibres used have no surface treatment and were extracted by a manual process. The behaviour of two configurations of this type of composites is analysed: (a) reinforced with long fibres (continuous) and (b) reinforced with short fibres. For each type of configuration, the variation of the fibre percentage in the composite is also analysed. The experimental campaign includes single edge notched bending (SENB) specimens to analyse fracture toughness. The results obtained are compared in terms of fracture toughness and identification of the failure mechanisms during the fracture process. This study aims to understand the phenomena that take place at the mesoscopic scale and that can justify the differences in the fracture behaviour of the different configurations analysed.