Análisis del proceso de fractura en poliamida 6 reforzada con fibra de vidrio corta en condiciones entalladasaspectos microestructurales y determinación de cargas de rotura mediante métodos tensionales y energéticos

Resumen

Desde mediados del siglo XX, el uso de materiales plásticos reforzados con fibras no ha dejado de crecer en aplicaciones de ingeniería, industria y construcción, sustituyendo así a otros materiales debido a su fácil fabricación y sus buenas propiedades mecánicas. En esta Tesis Doctoral se proporciona un completo análisis a fractura de la poliamida 6 reforzada con fibra de vidrio corta (SGFR-PA6, Short Glass Fibre Reinforced Polyamide 6) en condiciones entalladas. En este trabajo se pretende calibrar y validar el uso de metodologías como la Teoría de las Distancias Críticas (TDC) y el criterio de la Densidad de Energía de Deformación (SED, Strain Energy Density) que permitan predecir el verdadero comportamiento en fractura de SGFR-PA6, ya que la Mecánica de la Fractura tradicional no tiene en cuenta la relajación del campo tensional en el fondo de entalla, dando lugar a cálculos conservadores. Se han considerado 125 probetas de fractura, combinando 5 contenidos de fibra y 5 radios de entalla. Asimismo, se analiza el efecto de contenido de fibra en la resistencia a fractura y se lleva a cabo un estudio detallado de los micromecanismos de fractura mediante el SEM (Scanning Electron Microscope). Por último, se realizan evaluaciones de integridad estructural combinando los Diagramas de Fallo (FAD, Failure Assessment Diagrams) y la corrección por efecto entalla proporcionada por la TDC.