Aplicacion de las tecnicas de elementos finitos y elementos de contorno a la prediccion de la conductividad termica efectiva de los materiales compuestos de fibra

Résumé

En este trabajo de tesis se plantean dos modelos numericos basados en el metodo de elementos finitos (m.E.F.), y el metodo de elementos de contorno (m.E.C.), con la finalidad de predecir la conductividad termica efectiva transversal de los materiales compuestos de fibras unidireccionales. En realidad, este problema se relaciona con la forma de la perturbacion que experimenta un flujo de energia estacionario en un medio uniforme, por la presencia de un objeto de diferentes propiedades. En este trabajo, el m.E.F. Se aplica preferentemente para analizar la perturbacion, y la influencia de los parametros en su forma, mientras que el m.E.C. Resulta mas idoneo para una evaluacion rapida y directa de la conductividad aparente o efectiva. En la simulacion numerica se tiene en cuenta los efectos de la interaccion entre las fibras (segun el mayor o menor contenido de fibra), el efecto reductor de la resistencia termica de contacto, diferentes patrones de ordenacion de la fibra, casos equivalentes, casos asintoticos, y el efecto que provoca las fibras cilindricamente ortotropas (fibras de carbono). Los resultados son contrastados con algunos casos particulares que han sido publicados previamente.