Estudio del comportamiento mecánico de materiales compuestos reforzados con tecnologías textiles "3d weaving".

Resumen

La caracterización de materiales constituye actualmente una de las piedras angulares de la ingeniería mecánica, dando información sobre lo que se puede esperar de un material determinado ante una solicitación definida, A medida que la utilización de los materiales compuestos aumenta, resulta cada ve más clara la importancia de poder contar con caracterizaciones mecánicas completas de este tipo de sistemas. Considerando la inherente complejidad de estos materiales, que pueden presentar una importante anisotropía en sus propiedades elástico/resistentes y varios modos de fallo que pueden actuar en forma individual o combinada, el proceso de caracterización completo es obviamente menos sencillo que en el caso de materiales isótropos. En determinados casos bastará con una caracterización mecánica parcial, pero en muchos otros casos esto no será suficiente. Además, desde un punto de vista riguroso, si se pretende trabajar con materiales que tienen un comportamiento anisótropo tridimensional, se deberá conocer entonces cómo es ese comportamiento. Dadas las limitaciones que existen actualmente en las metodologías experimentales y analíticas para la predicción y el análisis del comportamiento tridimensional de materiales compuestos reforzados con preformas 3D, el presente trabajo de tesis propone un procedimiento, formulado mediante la integración de técnicas computacionales, experimentales y analíticas, que permite conseguir esa caracterización tridimensional completa. Desde este punto de vista, se plantea como una herramienta de análisis que permite conocer el comportamiento del material a tracción, compresión y cortadura en todas las direcciones/planos principales. Como aporte añadido, los modelos desarrollados contribuyen a lograr un mayor grado de entendimiento acerca de los modos de fallo asociados y la forma en que estos pueden interactuar en un sistema compuesto a partir de preformas textiles complejas.