Modelos para simular el comportamiento de nuevos materiales compuestos

MATERIALES COMPUESTOS BAJO ACCIONES DINÁMICAS (PIUNT 26/E623)

Director: OLLER, Sergio

Co-Director: LUCCIONI Bibiana Maria

Periodo de Ejecución: Inicio 2021 – Finalización 2024

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Resumen:

Actualmente, en muchos campos de la ingeniería, aeronáutica, civil, biomecánica, entre otros, se busca lograrestructuras y piezas esbeltas y muy resistentes para reducir el daño y aumentar la seguridad. Esto ha llevado, porun lado, al desarrollo de nuevos materiales compuestos y, por otro lado, al desarrollo de modelos numéricos quepermitan diseñar eficientemente las piezas construidas con esos materiales. La adecuada utilización de estos materialescompuestos requiere conocer y poder modelar con precisión su comportamiento, que incluye anisotropía y procesos defalla que no son habituales en materiales tradicionales, como la pérdida de adherencia entre las diferentes componentesdel compuesto, que conduce a una reducción local de resistencia y rigidez y puede inducir a una falla estructuralglobal. Este proyecto tiene por objetivo general formular modelos para el análisis del comportamiento de estructurasde materiales compuestos que se usan en la actualidad: compuestos reforzados con tejidos (composite-frabrics),compuestos con fibras cortas como los hormigones de altas prestaciones con fibras, compuestos piezoeléctricos,laminados y compuestos en general. Se espera desarrollar herramientas numéricas eficientes que permitan simular elcomportamiento de estos materiales incluyendo de manera adecuada la cinemática de los compuestos, así como losdiferentes grados de acoplamiento y fenómenos no lineales, considerando la respuesta estructural a cargas estáticas,dinámicas, acciones térmicas y, en particular, acciones extremas. Las herramientas de cálculo desarrolladas serán útilespara el análisis, diseño, optimización de estructuras o elementos construidos o reforzados con estos materiales.

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