Resistencia al corte entre laminados de compuestos poliméricos híbridos de lino y vidrio para el marco de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería mecánica
• Ciencias de los Polímeros

Sus antecedentes:

• Los compuestos de polímeros híbridos ofrecen propiedades mecánicas mejoradas al combinar diferentes tipos de refuerzo.
• Las fibras naturales como el lino presentan una alternativa sostenible a los refuerzos tradicionales, pero su rendimiento mecánico puede ser limitado.
• Las fibras de vidrio proporcionan una resistencia y rigidez superiores, lo que las convierte en un componente valioso en materiales compuestos.

Objetivo del estudio:

• Evaluar el rendimiento mecánico, específicamente la resistencia al corte interlaminar (ILSS), de los compuestos de polímeros híbridos.
• Para comparar la precisión predictiva del análisis de elementos finitos (FEA) con los resultados experimentales para ILSS.
• Comprender los mecanismos de falla y el comportamiento interfacial en los compuestos híbridos de lino y vidrio.

Principales métodos:

• Desarrollo de compuestos híbridos de polímero mediante arreglos intercalados de tejidos de lino y fibra de vidrio.
• Pruebas experimentales de resistencia al corte interlaminar (ILSS) de acuerdo con las normas establecidas.
• Análisis de elementos finitos (FEA) utilizando el software ANSYS para simular el ILSS y validar los datos experimentales.

Principales resultados:

• Las predicciones de FEA para ILSS mostraron un error porcentual bajo (del 0,106% al 6,25%) en comparación con los valores experimentales.
• El análisis microscópico reveló desconexión interfacial y fractura entre las capas compuestas.
• Las fibras de lino presentaron fallas más tempranas en comparación con las fibras de vidrio, lo que indica una diferencia en el rendimiento mecánico.

Conclusiones:

• Los compuestos híbridos desarrollados demuestran un buen rendimiento mecánico, siendo FEA una herramienta confiable para predecir ILSS.
• Las discrepancias menores entre los resultados simulados y experimentales se atribuyen a imperfecciones de fabricación como huecos.
• Comprender los distintos comportamientos de falla de las fibras de lino y vidrio es crucial para optimizar el diseño compuesto híbrido para aplicaciones como los marcos automotrices.