Strain analysis of a glass-fibre-reinforced polyester under dynamic loads

• Autores: A. Silvera, J. Vázquez, V. Vinssac
• Localización: Spanish journal of agricultural research, ISSN-e 2171-9292, ISSN 1695-971X, Vol. 9, Nº. 1, 2011, págs. 49-58
• Idioma: inglés
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    En esta investigación se plantea el análisis del proceso de deformación por fatiga del material compuesto bajo diferentes condiciones de carga cíclica y amplitud constante durante todo el proceso. También se ha analizado la influencia de la humedad en el proceso de deformación. La metodología de trabajo seguida se ha basado en la realización de ensayos destructivos (método de fatiga) y el seguimiento de los mismos utilizando un captador de deformaciones y un software específico. El proceso de degradación ha dado lugar a diferentes tipologías del diagrama de deformación y a la observación de un punto crítico en ese diagrama. Ese punto ha permitido establecer un valor límite para la deformación (deformación admisible) y otro valor límite para la vida sin riesgo de rotura (vida útil). Se ha hallado una esperanza de vida del material del orden de 104 a 107 ciclos, para valores de la carga máxima en fatiga comprendidos entre el 10% y el 16% de la tensión de rotura, no apareciendo, a estos niveles, indicio alguno de un posible límite de rotura. Se ha aplicado un modelo de análisis a la tipología de deformación más común hallada, que permite cuantificar la tendencia a la degradación en las distintas condiciones de carga y de humedad ensayados.

  • English

    Strain on fibreglass-reinforced polyester was analysed for different types of stress-strain patterns to determine the existence of a critical point on the respective diagrams. This critical point defines the maximum strain value prior to a steep and abrupt increase that causes failure. «Useful life» should, therefore, be regarded to be the number of cycles associated with the critical point rather than the number associated with failure. The tests conducted in this study showed that the number of critical point cycles was around 95% of the yield point cycles. The degradation rate of the material tested under different loads was found with an analytical model applied to the most common strain pattern.

    The model proposed also showed that the stress ratio, R, was related to elastic modulus degradation. When studied for load state values of 10 to 16% of the ultimate tensile strength (UTS), material life expectancy was found to be 104 to 107 cycles. No fatigue limit appeared for these values, however. Immersion of the material in water and subsequent drying under ambient conditions was found not affecting either deformation or deformation-related variables. Finally, a model was developed to predict life expectancy from the maximum strain values.