Respuesta frente a impacto de laminados de fibra de carbono y matriz exposi en condiciones de baja temperatura

Abstract

El objetivo de esta tesis doctoral es el estudio del comportamiento frente al impacto de baja velocidad de laminados CFRP y la dependencia de esta respuesta con la baja temperatura. Complementando este estudio, se plantea también el análisis de la dependencia de las propiedades mecánicas en tracción uniaxial de los CFRPs con la velocidad de deformación y con la baja temperatura. Para conseguir estos objetivos principales se han abordado otros específicos de carácter experimental y de simulación. Se ha diseñado y puesto a punto los dispositivos de ensayo necesarios para la obtención de propiedades mecánicas de CFRPs a bajas temperaturas criogénicas y, dado que no existe una normativa para este tipo de ensayos, establecer unos procedimientos de realización del mismo. Se ha caracterizado la tracción unaxial estática y dinámica de diferentes configuraciones de laminados CFRPs a temperaturas entre -150º C y 20º C. Se han observado los mecanismos de fallo de impactos de baja energía y posterior análisis de los tipos de daño generados en diferentes configuraciones de CFRPs, en un rango de temperaturas entre -150º C y 20º C. Se han empleado las siguientes técnicas de inspección: observación visual, ultrasonidos (C-Scan y B-Scan), microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido. Se ha implementado la simulación numérica de los ensayos de impacto realizados para las distintas temperaturas. Para la realización de esta simulación se ha implementado una subrutina que incluye un modelo de daño para CFRPs en un código de elementos finitos.