Modelización micromecánica de materiales compuestos: comparativa entre modelos analíticos y numéricos (MEF)

Abstract

La evolución tecnológica ha estado siempre fuertemente ligada al desarrollo de nuevos materiales cuyas propiedades sean capaces de satisfacer unos requisitos cada vez más exigentes. La idea de combinar dos tipos de materiales para conseguir uno con mejores características ha estado presente desde la antigüedad a través de las aleaciones. Estas han mostrado ser lo suficientemente resistentes y maleables para que su uso se haya extendido enormemente en todo tipo de aplicaciones, incluidas la de barcos y vehículos. No obstante, el desarrollo de la industria aeronáutica durante el siglo XX trajo consigo la necesidad de utilizar materiales que, siendo cada vez más livianos, fueran capaces de soportar cargas cada vez mayores. Es por ello que la investigación sobre materiales compuestos ha prosperado, y su uso se ha ido extendiendo cada vez más. La importancia de los materiales compuestos en la industria aeronáutica se ha ido consagrando a lo largo de los años. Los modelos más avanzados como el B787 y el A350 ya presentan más del 50% de su peso asociado a materiales compuestos. En una industria en la que el peso penaliza enormemente el consumo de combustible, y por tanto los gastos para la compañía, el uso de materiales compuestos en los nuevos diseños se ha vuelto indispensable para fabricar aviones cada vez más eficientes. Esto se ha visto favorecido por la mejora en las técnicas de fabricación de materiales compuestos, que nos permiten actualmente fabricar grandes laminados de geometría compleja a menor coste.