Estudio experimental de impacto y su influencia sobre el daño en materiales compuestos

Abstract

Este trabajo se enfoca en el análisis y comparación entre dos materiales compuestos sometidos a eventos de impacto y su posterior daño. Se destacan los aspectos teóricos más relevantes que permiten establecer un protocolo de experimentación con la finalidad de obtener parámetros que sirvan para comparar los efectos sobre cada material. Se presentan aspectos técnicos de fabricación y medición, basados en normas que permitan establecer repetitividad y parámetros comparativos a la hora de estudiar materiales bajo las mismas condiciones. Se presentan resultados experimentales y analíticos que buscan explicar la hipótesis. En la tesis se describen todos los parámetros y variables involucradas en un evento de impacto, caracterización del material y comparación numérica entre la sensibilidad e influencia del impacto sobre un material sometido a cargas cíclicas luego de un evento de tracción violenta. Finalmente los resultados muestran que para la configuración de laminado seleccionada para este estudio, el compuesto de carbono/epoxi muestra una mínima sensibilidad ante un evento de impacto y su posterior ensayo de daño. Es decir, el material presenta una diferencia de un 7;3% en el módulo de elasticidad que finalmente podría tener tras un ensayo de daño sin impacto previo y otro con un impacto a una velocidad de 150[mm=s]. Por otra parte el compuesto de fibra de carbono-aramida/epoxi tolera de mejor forma cada ciclo de daño, degradando su módulo de elasticidad a una taza más lenta que el material en comparación, sin embargo la sensibilidad que presenta frente al daño hace que el parametro estudiado alcance una diferencia de 76;1% entre el módulo final tras un ensayo cíclico sin impacto y uno con impacto inicial a la misma velocidad mencionada anteriormente.