MODELOS NO LINEALES PARA MATERIALES COMPUESTOS (PIP CONICET 2011 GI, Cod. 11220100100105, 2012 a 2015)

NONLINEAR MODELS FOR COMPOSITE MATERIALS

Director: Dr. Ing. Luccioni, Bibiana María

Resumen

Los elementos estructurales construidos con compuestos de matriz reforzada con fibras resultan la base de muchas de las estructuras que se están utilizando en la actualidad y de otras que se quieren incorporar como piezas fundamentales en aeronaves y otras aplicaciones. Para la adecuada utilización de nuevos materiales estructurales se requiere conocer con precisión el comportamiento de los mismos, que incluye procesos de falla que no son habituales en materiales tradicionales. La modelación precisa de los mecanismos de falla en este tipo de materiales compuestos, es todavía un tema de mucha actualidad en investigación, ya que no se han logrado proponer modelos que reproduzcan eficientemente los distintos fenómenos físicos que tienen lugar y que, a la vez, puedan ser utilizados en análisis estructural con un costo computacional razonable.

Este proyecto tiene por objetivo general el análisis del comportamiento de estructuras de materiales compuestos que se usan en la actualidad: compuestos laminados con fibras, hormigones con fibras y compuestos con nanotubos de carbono, sometidos a cargas estáticas y dinámicas, con la finalidad de crear una herramienta computacional fiable y de bajo costo de ejecución que pueda tratar diferentes fenómenos no-lineales, aplicable al diseño de elementos construidos con dichos materiales.

En el marco del proyecto se validará esta herramienta para resolver estructuras y partes estructurales de automóviles, civiles y aeronáuticas y se verificará su eficiencia, confiabilidad y capacidad para resolver estos problemas.

Como objetivos específicos se prevé la formulación de macroelementos de láminas enriquecidos y la propuesta de modelos constitutivos para compuestos laminados con fibras que incluyan delaminación, compuestos con fibras cortas, particularmente hormigones reforzados con fibras, desarrollo de teorías de compuestos evolutivos y modelos para compuestos de matriz epoxy con nanotubos de carbono. Dentro de cada uno de los temas anteriores se realizará la propuesta e implementación numérica en programas de elementos finitos de los modelos desarrollados, así como la validación de los modelos materiales con ensayos de laboratorio.