Estudio (mediante modelos MEF 2D e interfase frágil) de la propagación del fallo en probetas del ensayo ILTS

Abstract

El objetivo de este proyecto es la implementación de modelos numéricos en el programa de elementos finitos ABAQUS que caractericen el ensayo ILTS. La dispersión de datos en los ensayos ha motivado la realización de este proyecto. Se han tenido en cuenta dos mecanismos de fallo que generan la rotura de la probeta: 1) Rotura debida a que se alcanza la máxima tensión normal interlaminar admisible. 2) Rotura por fallo intralaminar y posterior delaminación. Para ello se han propuesto tres simulaciones numéricas que se basan en el modelo de interfase LEBIM (Linear Elastic Brittle Interface Model) desarrollado por el Grupo de Elasticidad y Resistencia de Materiales de la Universidad de Sevilla. Este tipo de interfase puede modelar tanto la delaminación, como el fallo intralaminar mediante una ley perfectamente frágil. La simulación 1 simula la rotura según 1), y las simulaciones 2 y 3 permiten que la probeta falle tanto por el mecanismo 1) como por el 2), con lo que se puede determinar cuál de ellos es el más crítico.

The main aim of this work is to get numerical models based on the Finite Element Method in order to simulate the Inter-Laminar Tensile Strength test in the software Abaqus. The high dispersion observed in the ILTS tests has motivated the execution of this investigation. Two damage and failure mechanisms has been considered: 1) Failure initiated by the maximum interlaminar normal stress. 2) Failure initiated by intralaminar damage and subsequent delamination. Three models have been used based on a LEBIM interface (Lineal Elastic Brittle Interface Model) that was developed by the Group of Elasticity and Strength of Materials of the Universidad de Sevilla. This interface can model both, delamination and intralaminar failure by a perfectly brittle law. Model 1 simulates failure according to 1), and Model 2 and Model 3 are able to simulate both, 1) and 2) mechanisms. Therefore, Model 2 and 3 can show which is the critical failure mechanism.