Parametrización de las tensiones de efecto borde en laminados cross-ply

  • Sánchez-Carmona, Serafín (Universidad de Sevilla)
  • Barroso, Alberto (Universidad de Sevilla)
  • Correa, Elena (Universidad de Sevilla)

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El efecto borde en laminados cross-ply adquiere especial relevancia cuando se usan láminas ultradelgadas en combinación con otras de espesor convencional [1]. Múltiples características de los laminados pueden influir en el estado tensional biaxial que aparece a lo largo de los bordes libres debido a dicho fenómeno. El principal objetivo de este trabajo se centra en analizar la influencia de 3 factores claves en la definición de un laminado de material compuesto. En concreto, se ha realizado un estudio paramétrico mediante MEF en el cual se han usado espesores en el rango 50-680 µm, 2 secuencias cross-ply distintas (una clásica, con láminas a 90º concentradas en la zona central del laminado y 0º a ambos lados, y otra distribuida, alternando 0º y 90º), y 2 tipos de fibra (una de carbono y otra de vidrio). El estudio se completa con una campaña experimental que, mediante revisión microscópica de los bordes libres de las probetas, ha permitido comprobar las predicciones numéricas obtenidas. Las conclusiones se resumen a continuación: 1) laminados fabricados con carbono/epoxi presentan una mayor influencia del efecto borde; 2) bajos ratios de espesores 90/0 muestran tensiones mecánicas y térmicas en el espesor del laminado iguales o superiores a su resistencia transversal; y 3) los laminados clásicos sufren mayor efecto borde que los distribuidos. El ajuste numérico de las predicciones MEF obtenidas sirve como herramienta predictiva del estado tensional biaxial que existe en los bordes libres de componentes estructurales.