Revisión bibliográfica de modelos RVE

Luis Miguel Pérez Pertuz

Universidad Tecnológica de Bolívar

Revisión bibliográfica de modelos RVE

Revisión de bibliografía de modelos RVE para compuestos Woven. Calculo de módulos de Young (E) y Poisson (v) y modelos de falla.

Modelos RVE (Representative Volume Element)

https://www.researchgate.net/profile/T_Massart/publication/257095122/figure/fig1/AS:297356630216707@1447906753683/Figure-1-Rectangular-parallelepipedic-through-thickness-RVE-for-three-dimensional-woven.png

El RVE es el volumen mas pequeño sobre el que se puede hacer una medición que producirá un valor representativo de la totalidad del material.

Con el RVE podemos utilizar la técnica de homogeneización la cual es la ley de las mezclas.

Si la dispersión de la fibra es estadísticamente homogénea, el RVE es estadísticamente igual para el compuesto.

El RVE y la micro-mecánica

Hipótesis de la micro-mecánica aplicada al RVE:• Unión perfecta entre fibra y matriz.• Las fibras son paralelas y uniformemente

distribuidas en la matriz.• La matriz esta libre de tensiones residuales.• Tanto la matriz como la fibra son isotrópicas y

obedecen a la Ley de Hooke.• Las cargas son paralelas o transversales.

Calculo del modulo de Young E1 (Longitudinal)

El primer modulo que debe determinarse es el del material compuesto en una 1-dirección, es decir, en la dirección de la fibra:

Calculo de Modulo de Young E1

Calculo del modulo de Young E2 (Transversal)

• En la mecánica de materiales el modulo de Young E2, esta dado en las condiciones en que una carga σ2 es aplicada perpendicularmente a la dirección que lleva las fibras, como se muestra en la siguiente figura:

Calculo del modulo de Young E2 (Transversal)

Calculo de la proporción de Poisson (v12)

Modelos de Falla de los materiales compuestos

Modelos de Falla de los materiales compuestos

Curvas de esfuerzo-deformación en materiales compuestos

Modelos de Falla de los materiales compuestos

Curvas de esfuerzo-deformación en materiales compuestos

Modelos de Falla de los materiales compuestos

Fallo por grietas en la matriz

Modelos de Falla de los materiales compuestos

Modelo ACK (Aveston, Cooper y Kelly, 1971)

Modelos de Falla de los materiales compuestos

Modelo ACK (Aveston, Cooper y Kelly, 1971)

Modelos de Falla de los materiales compuestos

Modelos de Falla de los materiales compuestos

Campo de tensiones alrededor de una grieta.Producidas en las matrices frágiles por deslizamiento con fricción y extracción de fibras.

-Tensiones radiales compresivas:• Las superficies despegadas permanecen en

contacto en la estela de la grieta.

Modelos de Falla de los materiales compuestos

• La propagación de grietas se genera por nuevos despegues y fricción originada por deslizamientos a lo largo de la zona despegada que se opone a la apertura de la grieta.