title: Desarrollo de herramienta para estimación numérica con validación experimental del estado de esfuerzos en materiales compuestos de uso aeroespacial /
Creators: name: Dablantes Camacho, Alejandro
Publisher: name: Universidad Autónoma de Baja California.
Year: 2023
Subjects: subject: Industrias aeroespaciales Materiales Pruebas||Tesis y disertaciones académicas Aviones: materiales||Tesis y disertaciones académicas
subject: TL698 D32 2023

description: El cálculo de la mecánica de materiales y la resistencia de estos es un fenómeno complejo con un extenso historial de aproximaciones, hipótesis y teorí­as matemáticas que buscan describir de manera completa y segura el comportamiento de una estructura o material. Dicha complejidad se ha incrementado con la transición de los materiales convencionales a los materiales compuestos como lo son los materiales de uso aeroespacial. Entre mayor sea el conocimiento del comportamiento de un material, se facilita el aprovechamiento práctico del mismo y se pueden obtener optimizaciones en el diseño de estructuras. Diferentes configuraciones pueden usarse para construir un laminado de materiales compuestos, lo que implica que con el simple hecho de variar una lámina el comportamiento elástico es diferente, abriendo un sin número de posibilidades en términos de configuraciones de láminas con orientaciones diversas (0,90, ± 45 por citar las orientaciones más convencionales) que deben cumplir con las condiciones de diseño y seguridad. En el caso de un laminado de materiales compuestos cuya utilización en la industria aeroespacial va en auge, la optimización en su diseño es importantí­sima en términos de análisis, económicos y de seguridad. Por ejemplo, el obtener una reducción en pesos de estructuras aeroespaciales sin poner en riesgo las capacidades requeridas de seguridad del diseño es fundamental. Entre mayor sea el conocimiento sobre un material compuesto se facilita el analizar o predecir el comportamiento de este a su fallo; el cual puede ser derivado de diversas cargas de operación, defectos en los materiales constituyentes o bien una manufactura deficiente. Hasta el dí­a de hoy la manufactura de un material compuesto se sigue considerando como un proceso artesanal. Un fallo en un componente estructural puede representar la pérdida de grandes inversiones o la afectación de vidas humanas. A través de este documento se presenta el estudio de la teorí­a elástica y de laminados en materiales compuestos con el fin de lograr optimizar estructuras por medio de la simulación de diferentes laminados a priori a la construcción del material, lo que representa un ahorro en el periodo de diseño y prueba. Esto se logra a través de la programación de una herramienta auxiliar basada en el cálculo numérico matricial de estados de esfuerzos a los que son sometidos los materiales compuestos y sus teorí­as de falla. Esta herramienta debe permitir el analizar las potenciales configuraciones de las láminas constituyentes del laminado, al igual que el protocolo de pruebas a seguir basado en las normas pertinentes para validar la propuesta de software de manera experimental. Finalmente, que la propuesta de herramienta suministre información útil para el estudio de daño/fractura en materiales compuestos.