Aplicación de la mecánica de la fractura al estudio del daño a nivel micromecánico en materiales compuestos

Abstract

En este trabajo se muestra la aplicabilidad de la Mecánica de la Fractura Elástica Lineal para modelar la génesis y progresión del daño en Materiales Compuestos a nivel Micromecánico. En primer lugar una célula base, de referencia en todo el trabajo, con despegue transversal entre la fibra y la matriz es estudiada. La aparición de zonas de contacto entre la fibra y la matriz y la validez de los modelos de Mecánica de la Fractura interfacial (abierto y de contacto) es discutida. La ampliación de la célula de referencia a la presencia de más fibras es planteada a continuación. El estudio se realiza a través del Método de los Elementos de Contorno.

In this paper the applicability of Linear Elastic Fracture Mechanics to model the appearance and growth of failure in Composite Materials at micromechanical level is shown. First, a basic cell with transversal debonding between fibre and matrix is studied. The appearance of a contact zone in the neighbourhood of the crack tip of the interface crack and the validity of the Interfacial Fracture Mechanics models (open model and contact model) are discussed. Then, a multi-fibre model is developed. The study is carried out by means of the Boundary Element Method.