Rodríguez de Tembleque Solano, LuisGarcía Correa, María2024-12-022024-12-022024García Correa, M. (2024). Modelización Micromecánica basada en RVE para la Evaluación de Figuras Mérito en Piezocompuestos 0-3 y 1-3. (Trabajo Fin de Grado Inédito). Universidad de Sevilla, Sevilla.https://hdl.handle.net/11441/165223En los últimos años, el estudio de los compuestos piezoeléctricos libres de plomo ha cobrado especial relevancia, debido a la creciente necesidad de encontrar alternativas a los materiales tradicionales, más sostenibles y respetuosos con el medio ambiente. Este trabajo estudia diversas propiedades y figuras de mérito de estos compuestos en configuraciones 0-3 y 1-3. Más concretamente analiza la influencia de la morfología de la fibra y las inclusiones de la fase activa en la matriz, así como la auxeticidad de la misma. El análisis se basa en la comparación de propiedades a través de figuras de mérito, herramientas fundamentales para evaluar la idoneidad de los piezocompuestos bajo diferentes condiciones de carga. Para ello, es necesario obtener los coeficientes elásticos y piezoeléctricos mediante simulaciones que se realizan utilizando el Método de los Elementos Finitos (MEF) sobre un elemento de volumen representativo (RVE), implementado en el software Ansys. El uso de este método vendrá respaldado por comparaciones con otros estudios que han trabajado con los mismos modelos aquí empleados, garantizando la fiabilidad de los resultados. Además, los estudios se harán con los piezoeléctricos conocidos como lead-free; es decir, libres de plomo. Esto hace que este trabajo también tenga interés en este sentido, debido a su carácter nocivo para la salud. Es por esto que eliminarlo presenta grandes ventajas. Entre las principales conclusiones, se destaca que las figuras de mérito muestran una notable consistencia dentro de un mismo tipo de conectividad, independientemente de la morfología de las fibras. No obstante, las diferencias se hacen notables al comparar conectividad 0-3 y 1-3, lo que subraya la importancia de la estructura del material en su rendimiento. En cuanto a la auxeticidad de la matriz, su influencia varía según los coeficientes y figuras de mérito analizados. Sin embargo, en ninguno de los casos es una diferencia muy acusada.In recent years, the study of lead-free piezoelectric compounds has gained significant relevance due to the growing need to find alternatives to traditional materials that are more sustainable and environmentally friendly. This work studies various properties and figures of merit of these compounds in 0-3 and 1-3 configurations. More specifically, it analyzes the influence of fiber morphology and inclusions of the active phase in the matrix, as well as the auxeticity of the latter. The analysis is based on comparing properties through figures of merit, fundamental tools for evaluating the suitability of piezocomposites under different loading conditions. For this, it is necessary to obtain elastic and piezoelectric coefficients through simulations performed using the Finite Element Method (FEM) on a representative volume element (RVE), implemented in Ansys software. The use of this method will be supported by comparisons with other studies that have worked with the same models used here, ensuring the reliability of the results. Additionally, the studies will be conducted on piezoelectric materials known as lead-free; that is, lead-free. This makes the work interesting in this sense as well, due to lead’s harmful effects on health. For this reason, eliminating it presents great advantages. Among the main conclusions, it is noteworthy that the figures of merit show remarkable consistency within the same type of connectivity, regardless of the fiber morphology. However, differences become apparent when comparing 0-3 and 1-3 connectivity, highlighting the importance of material structure in its performance. Regarding the auxeticity of the matrix, its influence varies depending on the coefficients and figures of merit analyzed. Nevertheless, in none of the cases is the difference particularly pronounced.application/pdf224 p.spaAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccess