HIGH TECH LABS
COMPUESTOS

IMPACTO SOBRE PLACAS DE COMPUESTOS

Compuestos cribados

Se han desarrollo numerosas tecnologías con el fin de mejorar la seguridad, los rendimientos y el coste de los aviones de las últimas generaciones. En el terreno estructural se ha desarrollado una nueva familia de materiales denominada CFRP (Carbon Fiber Reinforced Composites). El estudio de impacto sobre estas estructuras compuestas representa aún un gran desafío para la comunidad científica. La tesis de doctorado realizada en la sección de I+D de Sogeti High Tech y del laboratorio mecánico del Instituto Clément Ader de la Universidad de Toulouse, permite a nuestra empresa jugar un papel puntero en materiales compuestos.

Observar para anticipar mejor

En comparación con los metales convencionales, la utilización de estructuras compuestas reduce la masa y los costes de forma significativa. Sin embargo, este material está sujeto a daños por impacto de baja energía. Así pues, la caída de una herramienta durante la fabricación tiene el riesgo de producir una pérdida significativa de resistencia, que cause un fallo prematuro. Por lo tanto, es importante comprender y anticipar estas reacciones.

Este trabajo de investigación trata sobre la tolerancia de los daños de impacto de compuestos estratificados (carbono/epoxi) en presencia de disminución del espesor, con el fin de estudiar sus efectos sobre el fenómeno causante del daño. El interés por las reducciones de espesor se debe a su vulnerabilidad intrínseca en la aparición de daños. Además, representan la mejor manera de reducir el peso de las piezas grandes y son por ello indispensables en el diseño de aviones.

Obtendrá un espesor adecuado

Las disminuciones de espesor se encuentran con frecuencia en las estructuras de compuestos de gran tamaño con el fin de optimizar la utilización del material. En el fuselaje de las aeronaves, el espesor del panel es más pequeño en el fondo de malla que en las zonas próximas a los perfiles. Debido a la variación local del moldeado, la presencia de estas reducciones de espesor produce discontinuidades que son a la vez de tipo geométrico y mecánico. Además, la solicitación al impacto, incluso si es de baja energía, reduce de manera significativa el comportamiento residual de los compuestos estratificados.

Las investigaciones efectuadas ponen de relieve el mecanismo de daño de impacto en compuestos estratificados. Miden la resistencia residual de las muestras impactadas. Finalmente, proponen un modelo digital de simulación con buena correlación con los resultados experimentales.

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    Eric Paroissien
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