Modelado numérico del comportamiento de la interfase en materiales compuestos

Abstract

Los materiales compuestos han surgido en la búsqueda de optimizar el desempeño de los materiales comunes logrando grandes mejoras en sus propiedades físicas, químicas, térmicas y/o mecánicas; convirtiéndolos en materiales muy útiles en la ingeniería civil, automotriz, aeroespacial, etc. Es por ello que el estudio de la mecánica de fractura de materiales compuestos se ha convertido en el objeto de infinidad de estudios, los cuales son ineludiblemente a nivel micro-mecánico, siendo de difícil utilización la experimentación física, por lo que la mecánica computacional se presenta como una herramienta de potencial aplicación para el estudio del comportamiento de este fenómeno de falla. Una forma útil y sencilla de modelar numéricamente la falla de materiales compuestos es mediante leyes cohesivas. En el presente trabajo se modela el comportamiento de la interface fibra-matriz de materiales compuestos en un ensayo de extracción de fibra utilizando el método de los elementos finitos, a través del software comercial Abaqus v6.9, representando la interfase mediante una capa de elementos cohesivos que sigue una ley cohesiva desarrollada en una subrutina de usuario (UMAT), expandiendo las propiedades de los materiales por defecto del programa.