Estudio de fallo no convencional en laminados [0m,90n]S: caracterización del fallo a partir del efecto de borde

Abstract

Los laminados de material compuesto sufren en determinadas condiciones fallos prematuros de difícil explicación. Así, ciertos laminados pertenecientes al grupo de laminados principalmente ortótropos y simétricos [0m,90n ]S, presentan un mecanismo de fallo bastante peculiar, que difiere significativamente de los daños convencionales derivados del ensayo de tracción. En esencia, consisten en delaminaciones entre las láminas de 0 ◦ y de 90◦, unidas por una rotura entre las fibras de la lámina de 90◦ que se asemeja a una grieta transversal orientada con un ángulo aproximado de 45º. El objetivo de este trabajo es intentar dilucidar el origen de este daño, partiendo de la suposición de que el daño comienza por la separación entre las láminas de 0 ◦ y 90◦ . Dado que se parte de la estimación de que el daño arranca en la superficie exterior de la probeta, se caracteriza el estado tensional en dicho plano buscando relacionar su aparición con el conocido como efecto de borde (Edge-effect). A tal efecto se usa un modelo de elementos finitos, en conjunción con un análisis del estado singular de tensiones en la interfase entre las láminas de 0 ◦ y 90◦. La progresión del daño y su penetración en la lámina de 90◦ no es objeto de este trabajo