Modelo fenomenológico para predecir la vida a fatiga en laminados CFRP unidireccionales bajo cargas cíclicas a tracción

  • J. Llobet
  • P. Maimí
  • J.A. Mayugo
  • Y. Essa
  • F. Martin de la Escalera

Resumen

Los materiales compuestos presentan una resistencia a fatiga excepcional con respecto a los materiales tradicionales. Sin embargo, predecir el daño acumulado y la resistencia residual de una estructura sometida a fatiga es una tarea compleja debido a la variedad de mecanismos de fallo presentes.


El objetivo principal de este trabajo es definir un modelo capaz de predecir la pérdida de rigidez y la reducción de resistencia en un laminado CFRP unidireccional bajo cargas cíclicas en dirección de la fibra. El ajuste de estas funciones (función de integridad o pérdida de rigidez y de resistencia residual) se realiza mediante una campaña experimental con probetas estándar de tracción.


Para reducir el coste experimental en el ajuste de estas funciones, se propone utilizar el principio de equivalencia de deformaciones en el que se asume que la deformación última del material es independiente del daño distribuido producido a fatiga. Si esta hipótesis es válida, el ajuste del modelo se simplifica muchísimo ya que no es necesario determinar la ley de evolución de la resistencia residual. Ésta es especialmente difícil de obtener ya que es necesario destruir la probeta para determinar un punto de la función. Al contrario, la función de integridad puede ser monitorizada durante el ensayo.


Como consecuencia de esta hipótesis, se puede derivar la evolución de la resistencia residual mediante la evolución de la rigidez, o su versión integrada, la curva S-N. Para verificar la precisión del modelo, los resultados experimentales se comparan con las curvas S-N derivadas.

Publicado
2018-10-15
Como citar
LLOBET, J. et al. Modelo fenomenológico para predecir la vida a fatiga en laminados CFRP unidireccionales bajo cargas cíclicas a tracción. Materiales Compuestos, [S.l.], v. 2, n. 4, p. 121-124, oct. 2018. ISSN 2531-0739. Disponible en: <https://revista.aemac.org/materiales-compuestos/article/view/180>. Fecha de acceso: 26 feb. 2021