Evaluación de daño subcrítico de paneles sándwich sometidos a impacto

Abstract

En este trabajo se desarrolló una herramienta computacional destinada al diseño de estructuras tipo sándwich para optimización de respuesta ante impacto subcrítico. La herramienta desarrollada consistió en un modelo de elementos finitos de un núcleo de aluminio en forma de panal de abeja con pieles de epoxi reforzada con fibra de carbono. Entre las actividades más importantes desarrolladas podemos mencionar: • Se determinaron las propiedades mecánicas del material necesarias para alimentar el modelo numérico mediante ensayos estandarizados. • Se determinaron las propiedades de la lámina del material compuesto mediante la implementación de la teoría clásica de laminados. • Se implementó un modelo de elementos finitos conformado por dos submodelos: núcleo y pieles. Cada submodelo fue validado independientemente: o Se diseñó y validó un modelo numérico que calcula mediante elementos finitos la reacción de un panel sándwich sometido a impacto subcrítico. Se utilizaron los resultados del modelo de impacto para estimar las propiedades residuales y validar nuevamente.

• Una vez validada la herramienta, se propuso su utilización a un caso de uso concreto que consiste en el rediseño del componente a partir de la variación en su geometría: o Se definieron los cambios que se deberían hacer en las variables de geometría analizadas de acuerdo con los requerimientos que se tengan para la pieza. Se demostró la utilidad de la herramienta desarrollada, tanto en su correlación con resultados experimentales, como en su uso para predicción de propiedades en estructuras nuevas.