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MAT2012-37387

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CARACTERIZACION Y MEDIDA DE LAS PROPIEDADES DE LA INTERFASE EN MATERIALES COMPUE...

CARACTERIZACION Y MEDIDA DE LAS PROPIEDADES DE LA INTERFASE EN MATERIALES COMPUESTOS MEDIANTE ENSAYOS DE FIBRA UNICA USANDO ENFOQUES NO CLASICOS DE LA MECANICA DE LA FRACTURA PARA DETERMINAR LAS PROPIEDADES DE LA INTERFASE FIBRA-MATRIZ EN MATERIALES COMPUESTOS USADOS EN LA INDUSTRIA AERONAUTICA SE EMPLEAN PROBETAS DE FIBRA UNICA. ESTE PROYECTO SE CENTRA EN EL ENSAYO DE FRAGMENTACION (SINGLE FIBRE FRAGM... ver más

01/01/2012

70K€

Presupuesto del proyecto: 70K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE SEVILLA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3672

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE SEVILLA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3672

Presupuesto del proyecto 70K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto PARA DETERMINAR LAS PROPIEDADES DE LA INTERFASE FIBRA-MATRIZ EN MATERIALES COMPUESTOS USADOS EN LA INDUSTRIA AERONAUTICA SE EMPLEAN PROBETAS DE FIBRA UNICA. ESTE PROYECTO SE CENTRA EN EL ENSAYO DE FRAGMENTACION (SINGLE FIBRE FRAGMENTATION TEST, SFFT), EN EL CUAL UNA PROBETA CON UNA FIBRA (DE VIDRIO O CARBONO) SE SOMETE A TRACCION. COMO RESULTADO, LA FIBRA SE FRAGMENTA Y, POSTERIORMENTE, SE OBSERVA UN CRECIMIENTO ESTABLE DE GRIETAS DE DESPEGUE EN LA INTERFASE FIBRA-MATRIZ. LOS METODOS DESCRITOS EN LA BIBLIOGRAFIA PARA MODELAR EL FALLO DE LA INTERFASE SE BASAN EN SOLUCIONES ELASTICAS SIMPLIFICADAS EN LA PROBETA, QUE RELACIONAN LAS PROPIEDADES DE LA INTERFASE CON LA LONGITUD DE LOS FRAGMENTOS DE LA FIBRA EN FUNCION DE LA DEFORMACION IMPUESTA.EL GRUPO DE ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES (GERM) DE LA UNIVERSIDAD DE SEVILLA TIENE AMPLIA EXPERIENCIA EN EL ANALISIS (ANALITICO Y NUMERICO) DE PROBLEMAS CON GRIETAS DE INTERFASE EMPLEANDO LA MECANICA DE LA FRACTURA (MF) Y EN LA REALIZACION DE ENSAYOS DE MATERIALES COMPUESTOS. EN ESTUDIOS PREVIOS DEL GERM SE HA PUESTO DE MANIFIESTO QUE ES POSIBLE OBTENER EL COEFICIENTE DE FRICCION Y LA TENACIDAD A FRACTURA EN MODO II DE LA INTERFASE A PARTIR DE LAS MEDIDAS EXPERIMENTALES DE LA LONGITUD MEDIA DE LAS GRIETAS DE DESPEGUE EN FUNCION DE LA DEFORMACION IMPUESTA.DADO QUE EL CRECIMIENTO DEL DESPEGUE NO ES TRADICIONALMENTE TENIDO EN CUENTA EN LA EJECUCION DEL SFFT, EL PRIMER OBJETIVO DEL PROYECTO ES LA REALIZACION DE UNA CAMPAÑA DE ENSAYOS, CON ESTE NUEVO ENFOQUE, EMPLEANDO DISTINTAS FIBRAS, MATRICES Y TRATAMIENTOS SUPERFICIALES. A PARTIR ESTOS ENSAYOS SE OBTENDRAN LA TENACIDAD A FRACTURA EN MODO II Y EL COEFICIENTE DE FRICCION DE LA INTERFASE. ESTAS PROPIEDADES SERAN UTILES A OTROS INVESTIGADORES YA QUE PUEDEN EMPLEARSE EN MODELOS MULTIESCALA DEL MEF DE ESTRUCTURAS DE MATERIALES COMPUESTOS, QUE TIPICAMENTE INCLUYEN MODELOS MICROMECANICOS DONDE LA INTEFASE FIBRA/MATRIZ SE MODELA MEDIANTE ELEMENTOS COHESIVOS.EL SEGUNDO OBJETIVO DEL PROYECTO ES LA VALIDACION DE ESTOS RESULTADOS. PARA ELLO SE EMPLEARA UN CAMINO CON BASE ANALITICA Y OTRO CON BASE EXPERIMENTAL, AMBOS APOYADOS CON SIMULACIONES NUMERICAS.EN EL CAMINO ANALITICO, SE EMPLEARAN ENFOQUES NO CLASICOS DE LA MF: MECANICA DE LA FRACTURA FINITA, MODELOS COHESIVOS, MODELOS DE INTERFASE ELASTICA LINEAL FRAGIL Y UN ENFOQUE ENERGETICO GLOBAL BASADO EN LA MINIMIZACION DE LA SUMA DE LA ENERGIA POTENCIAL Y LA ENERGIA DISIPADA. DICHOS ENFOQUES, YA EN DESARROLLO EN EL GERM, UNA VEZ ADAPTADOS AL ANALISIS DEL SFFT, PERMITIRAN ELUCIDAR LA IMPORTANCIA DE ASPECTOS NO TENIDOS EN CUENTA EN LOS ANALISIS PREVIOS, COMO LA HISTORIA DE CARGA, LA INICIACION DE LAS GRIETAS DE DESPEGUE Y LA INTERACCION ENTRE DISTINTAS GRIETAS. EN EL CAMINO EXPERIMENTAL SE REALIZARAN ENSAYOS DE ARRANQUE DE FIBRAS, PULL-OUT, (EMPLEANDO ALGUNAS DE LAS CONFIGURACIONES ANTERIORES) PARA CORRELACIONAR LOS RESULTADOS DE LOS MISMOS CON SIMULACIONES NUMERICAS REALIZADAS EMPLEANDO LAS PROPIEDADES MEDIDAS EN EL SFFT.EL TERCER OBJETIVO DEL PROYECTO ES PROPONER UN NUEVO PROCEDIMIENTO DE ENSAYO PARA EL SFFT QUE INCLUYA LA FABRICACION DE LAS PROBETAS Y LA ADQUISICION Y PROCESADO DE DATOS.EL PROYECTO PROPORCIONARA RESULTADOS UTILES PARA LA INDUSTRIA AERONAUTICA COMO EL MAYOR CONSUMIDOR DE MATERIALES COMPUESTOS REFORZADOS CON FIBRAS (OBJETIVOS PRIMERO Y TERCERO), Y RESULTADOS FUNDAMENTALES EN LOS ENFOQUES NO CLASICOS DE LA MF APLICADOS AL MODELADO DE MATERIALES COMPUESTOS (OBJETIVO SEGUNDO).

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