Análisis numérico de la influencia del espesor de lámina en laminados cuasi-isótropos de material compuesto
En este Trabajo Fin de Máster se estudia la influencia del espesor de lámina en el efecto borde de laminados cuasi-isótropos de material compuesto reforzados con fibra de carbono-epoxi y fibra de vidrio-epoxi. Para ello, se desarrolla una metodología numérica completa basada en el empleo de elemento...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Sevilla (US) |
| Repositorio: | idUS. Depósito de Investigación de la Universidad de Sevilla |
| OAI Identifier: | oai:idus.us.es:11441/180730 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/11441/180730 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Espesor Lámina Isótropos |
| Sumario: | En este Trabajo Fin de Máster se estudia la influencia del espesor de lámina en el efecto borde de laminados cuasi-isótropos de material compuesto reforzados con fibra de carbono-epoxi y fibra de vidrio-epoxi. Para ello, se desarrolla una metodología numérica completa basada en el empleo de elementos finitos mediante ANSYS Mechanical APDL, complementada con scripts paramétricos y funciones en MATLAB para automatizar tanto el proceso de modelado como el postprocesado de resultados, permitiendo el análisis eficiente de cualquier laminado simétrico de 12 capas. Se analizan cuatro configuraciones de laminados por material, con espesores de lámina ultradelgados, convencionales y combinados, a fin de evaluar el impacto de la variación del espesor y su distribución en la intensidad del efecto borde. Para cada laminado se realizan cinco simulaciones: dos mecánicas, una térmica y dos termo-mecánicas, con el objetivo de estudiar el comportamiento bajo diferentes estados de carga representativos del servicio y del proceso de curado del material. El estudio se centra en la tensión normal al plano del laminado, , evaluada en las capas críticas y en las primeras interfases del laminado, comparando los valores máximos y mínimos obtenidos frente a los límites de resistencia a tracción y compresión transversal para identificar posibles daños. Los resultados muestran que el espesor de lámina influye significativamente en la magnitud del efecto borde y en la distribución de las tensiones, destacándose las configuraciones mixtas como las más favorables para reducir la intensidad del fenómeno en la mayoría de los casos. Finalmente, se establece una metodología automatizada y validada para el análisis del efecto borde en laminados compuestos, ofreciendo una herramienta útil para el diseño y optimización de estructuras laminadas, y se proponen líneas de trabajo futuro orientadas a la validación experimental, la inclusión de modelos de daño y la optimización del apilado. |
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