Browsing by Author "Vergara Saavedra, Ignacio Alejandro"

Now showing 1 - 1 of 1
  • Thumbnail Image
    Item
    Simulación del ensayo 45° Fiber Bundle Test.
    (Universidad de Concepción, 2025) Vergara Saavedra, Ignacio Alejandro; Salas Salgado, Alexis Fidel
    En este trabajo se desarrolla un modelo de simulación multiescala de una vía para el análisis mecánico de materiales compuestos utilizando el ensayo 45FBT, con énfasis en la caracterización de la interfase entre la fibra y la matriz. El objetivo principal es estimar la resistencia al corte interfacial (IFSS) a partir de una simulación por elementos finitos que integre tanto el comportamiento macroscópico del material como la respuesta microscópica de sus constituyentes. Para ello, se identifican las propiedades relevantes de la fibra y la matriz, y se implementa un modelo de acoplamiento global-local unidireccional, donde las deformaciones obtenidas a nivel macroscópico se aplican a un volumen representativo (RVE) a nivel microscópico, construido en APDL. El RVE incluye la interfase como una tercera fase, lo que permite evaluar su influencia en la distribución de esfuerzos. Los resultados obtenidos muestran que la distribución de esfuerzos de corte simulada concuerda en forma con los datos experimentales, aunque presenta diferencias de magnitud atribuibles a las idealizaciones geométricas del modelo, como el arreglo hexagonal de fibras en vez de un arreglo aleatorio. Se identificaron las zonas de mayor concentración de esfuerzos en la interfase, coherentes con los modos de falla observados en la literatura. Además, se estimó el IFSS mediante dos enfoques: el valor máximo y el promedio sobre la interfase, obteniendo 35.42 MPa y 25.23 MPa, respectivamente, ambos dentro de los rangos reportados para compuestos con matriz epoxi y refuerzo de fibra de carbono. Este trabajo demuestra que es posible estimar el IFSS de manera efectiva sin recurrir a sistemas ópticos avanzados, utilizando únicamente propiedades de los constituyentes y parámetros de ensayo al momento del fallo. Finalmente, se identifican posibles líneas de desarrollo futuro, como el uso de modelos cohesivos, acoplamiento bidireccional, y métodos micromecánicas más avanzados como el GMC, con el objetivo de mejorar la precisión del análisis y extender su aplicabilidad.
Síguenos en...