Caracterización mecánica de materiales compuestos reforzados con textiles multiaxiales / Rogelio Canto Chalé

Tesis (Q.I.) .-- UADY. Facultad de Ingeniería Química, 2007.

Aunque el empleo de los textiles se ha incrementado incluso mas allá de su uso cotidiano en la industria del vestido, a niveles de funcionar como refuerzos en materiales compuestos debido a sus propiedades únicas, el entendimiento de su comportamiento mecánico es aún muy limitado. Los textiles son mooios típicamente porosos y pueden ser tratados como una mezcla de fibras y aire el cual no tiene limites definidos y diferentes de una continuidad clásica. Tampoco son homogéneos ni isotrópicos, i.e. sus propiedades son muy susceptibles de la dirección de la carga aplicada. Por lo tanto el análisis teórico del comportamiento mecánico de los textiles se convierte en un tema muy complejo y las verificaciones experimentales de predicciones teóricas son más críticas que para otros materiales. Así mismo, una investigación considerable ha sido dirigida al entendimiento del comportamiento de materiales compuestos elaborados con fibras textiles en un intento de éstos por adquirir una mayor aceptación industrial. A través de los años, la industria manufacturera de textiles ha desarrollado la habilidad de producir tejidos utilizando técnicas automatizadas tales como los de punto (knitting), entrelazados (woven), y braiding. En la manufactura de las preformas para materiales compuestos avanzados, la tecnología textil ha estado bajo intensos estudios debido al potencial de estos materiales para producir estructuras de alta calidad a bajo costo con un mejoramiento en las propiedades mecánicas en situaciones de esfuerzo multiaxial además de su particular importancia para la manufactura de materiales compuestos con formas complejas tridimensionales debido a que las estructuras con estas formas complicadas pueden ser muy difíciles y costosas de producir utilizando tecnologías estándares. Este trabajo pretende discutir varios aspectos del desarrollo del comportamiento mecánico en materiales compuesto reforzados con textiles de diferente arquitectura, donde se observa una relación íntima entre la arquitectura y geometría del tejido con el desarrollo y propagación del daño causado bajo esfuerzos externos. En el capítulo uno se presenta los aspectos teóricos fundamentales en los cuales tiene sus bases este trabajo de investigación, describiendo aspectos elementales de los materiales compuestos, así como de los refuerzos textiles y sus entramados. En el capítulo dos se expone la metodología de manufactura de las láminas y las probetas, los equipos y materiales utilizados, la preparación de las muestras, así como la explicación de cada una de las pruebas realizadas. El capítulo tres exterioriza los resultados obtenidos en el presente estudio y su discusión detallada. Por último se plasman las conclusiones del análisis de los resultados.