Resumen

El estudio se centra en el análisis de placas cuadradas de carbono/epoxi en las cuales fueron pegados refuerzos diagonales. Estos refuerzos fueron pegados siguiendo dos metodologías diferentes: la primera consistió en pegar los refuerzos a temperatura de servicio (22 °C), mientras que en la segunda, los refuerzos fueron curados en autoclave a temperatura de 177 °C. La evaluación del comportamiento mecánico se basó en la realización de ensayos de rigidez, vibración libre y pandeo. Para el estudio de la rigidez de las placas, se utilizó una técnica óptica que permite determinar de manera precisa los desplazamientos fuera del plano cuando una fuerza estática transversal es aplicada. Para los ensayos de vibración fueron determinadas las frecuencias naturales asociadas a los primeros cuatro modos de vibración libre mediante el uso de un analizador de señales dinámicos. Para los ensayos de pandeo, fueron realizados ensayos de compresión en una máquina universal de ensayos, determinando los desplazamientos producidos durante el ensayo por medio de un procedimiento de procesamiento digital de imágenes. Todos los resultados obtenidos experimentalmente fueron comparados con resultados logrados a partir de aproximaciones numéricas realizadas con software comercial. Los resultados muestran el efecto de las tensiones térmicas residuales que se originan durante la manufactura de las placas en el desempeño mecánico de placas reforzadas diagonalmente.

Introducción

El diseño eficiente de las estructuras de materiales compuestos requiere un estudio adecuado de los factores que influyen directa o indirectamente en su rendimiento y que pueden incluso provocar cambios en las propiedades mecánicas del material, tanto a nivel micro como macromecánico (Parveliet et al., 2006). El carácter fuertemente anisotrópico y la inhomogeneidad de los laminados poliméricos son factores que contribuyen a la aparición de tensiones residuales durante el proceso de curado del material (Hosseini-Toudeshky & Mohammadi, 2009). El estudio de estas tensiones es tanto más relevante cuanto que pueden provocar efectos negativos no sólo en la resistencia del material, sino también en su estabilidad dimensional, y el material puede experimentar un fallo global prematuro, delaminación y mecánica de fractura (Kim et al., 2006).

• Materias:Ingeniería mecánica
• Subjects:Mechanical engineering
• Palabras claves:Tensiones térmicas residuales, Rigidez, Vibración libre, Placas con refuerzos diagonales
• Keywords:Thermal residual stresses, Sstiffness, Free vibration, Buckling, Diagonally reinforced plates