Crecimiento bajo cargas cíclicas de grietas interlaminares por cortadura en polímeros reforzados con fibras de carbono

• Autores: Fernando Cabrerizo García
• Directores de la Tesis: José María Pintado Sanjuanbenito (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 2004
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Alfredo Güemes Gordo (presid.), Wenceslao Barrera Herrero (secret.), Pablo Rodríguez Gómez (voc.), José Gabriel Carrión Martín (voc.), José Fernández Sáez (voc.)
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Ingeniería y tecnología aeronáuticas
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• Resumen

  • El trabajo presentado forma parte de un amplio programa de ensayos cuya finalidad es la evaluación en profundidad del fenómeno de crecimiento de grietas interlaminares bajo cargas cíclicas y modo-II. Para la fase experimental se ha optado por el ensayo con probeta de tipo "Flexión con Entalla final" (FEF), habiéndose realizado un estudio preliminar de diversos parámetros de ensayo (dimensiones de probeta, condiciones de ensayo, características de la carga cíclica, etc.) antes de fijar una matriz de ensayos para los materiales a estudiar.

    Dos materiales compuestos a base de distintas matrices tipo epoxi reforzadas con fibras de carbono continuas y cuyo ámbito de aplicación más habitual es el sector Aeroespacial, se han seleccionado de forma que se pueda comparar la influencia de las características de matrices de baja tenacidad, caso de la 3501-6 ó matrices de tenacidad mejorada como la 8552.

    Actualmente no se dispone de una Norma de ensayo universalmente aceptada para la realización de los ensayos del tipo propuesto, por lo que se ha realizado un análisis teórico previo para el correcto dimensionamiento lineal-elástico y pequeños desplazamientos y evitar que se produzca el fallo prematuro por flexión dentro del régimen lineal-elástico.

    Para evaluar el comportamiento bajo cargas cíclicas se requiere la realización previa de diferentes ensayos en condiciones de carga quasi-estática para obtener curvas de calibración, desplazamiento y/o cargas cíclicas etc. A continuación y tras definir los intervalos para los distintos parámetros de las cargas de fatiga (Relación entre desplazamientos mínimo y máximo, frecuencia, desplazamiento máximo, etc.), se obtienen las leyes de crecimiento de la grieta interlaminar, es decir, la variación de la longitud de grieta, a, en función del número de ciclos de carga, N(a = f(N)).