Análisis numérico de postpandeo de paneles rigidizados de material compuesto

Abstract

Los paneles rigidizados están formados por una lámina o piel delgada a la que se unen rigidizadores para aportarle la rigidez necesaria. La presencia de elementos delgados hace que estos componentes sean muy sensibles a fenómenos de inestabilidad local de la piel. Aún así, estos elementos disponen de una capacidad portante (en ocasiones muy elevada) en régimen de postpandeo. Es por ello, que los criterios de diseño permiten sobrepasar la primera carga de pandeo en un cierto margen. El fallo global suele venir caracterizado por la aparición de despegues entre la piel y los rigidizadores, delaminaciones o fallos intralaminares (Starnes et al, 1985). Es claro que para aprovechar adecuadamente la capacidad resistente de estos elementos en régimen de postpandeo, se requiere un conocimiento adecuado del comportamiento de los mismos, lo que conlleva incluir en el análisis no linealidades geométricas (grandes desplazamientos y deformaciones). Existen numerosas publicaciones en las que se analiza el comportamiento en postpandeo de paneles rigidizados ante cargas de compresión o cizalladura, pero son escasos los análisis sobre paneles sometidos a presión (Romeo y Frulla, 1995). En este trabajo se llevan a cabo simulaciones computacionales sobre el comportamiento en régimen de post-pandeo de un panel cilíndrico con dos rigidizadores con sección transversal en forma de W, sometido a una presión uniforme sobre una de las caras del espécimen, considerando los efectos de la introducción imperfecciones geométricas adicionales en la geometría de la estructura que suelen ser comunes en este tipo de paneles. El análisis se realiza con el programa de Elementos Finitos ABAQUS/Standard, empleando elementos lineales tipo lámina de integración reducida para la discretización de la estructura.