Caracterización de espuma de carbono de diferentes densidades en estructuras compuestas /

Caracterización de espuma de carbono de diferentes densidades en estructuras compuestas /

Este trabajo de investigación presenta el análisis del comportamiento mecánico de materiales de espuma de carbono (FOAM 20 y FOAM 25), utilizado en procesos de manufactura en la industria aeroespacial, automotriz, entre otros, ya que su alta maquinabilidad, así como la posibilidad de variar su densi...

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書目詳細資料
主要作者: González León, Carlos Fabián
其他作者: Ortiz Pérez, Alejandro Sebastián
語言:spa
出版: Universidad Autónoma de Baja California, Mexicali. 2023
主題:
Materiales compuestos||Propiedades mecánicas||Tesis y disertaciones académicas||lemb||Compuestos poliméricos||Tesis y disertaciones académicas||lemb||Compuestos de carbono||Tesis y disertaciones académicas||lemb
TA418.9.C6 G65 2022
在線閱讀:https://hdl.handle.net/20.500.12930/10242
https://doi.org/10.57840/uabc-824
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實物特徵
總結:Este trabajo de investigación presenta el análisis del comportamiento mecánico de materiales de espuma de carbono (FOAM 20 y FOAM 25), utilizado en procesos de manufactura en la industria aeroespacial, automotriz, entre otros, ya que su alta maquinabilidad, así como la posibilidad de variar su densidad a las necesidades requeridas, lo hacen un material con múltiples aplicaciones estructurales. Para lo anterior, se fabricaron probetas de prueba laminadas con estructura tipo sándwich; utilizando como núcleo la espuma de carbono. Las probetas se fabricaron con secciones rectangulares de acuerdo con la norma y una vez terminadas se llevaron hasta la falla por medio de la aplicación de cargas en una máquina universal de prueba. Se realizaron un total de veinte pruebas mecánicas entre tensión y compresión para los dos tipos de FOAM, que se diferencian entre sí, por tener diferente densidad. De los ensayos mecánicos realizados se obtuvieron valores promedio máximo de esfuerzos, los que se compararon con valores de corridas de simulación de un modelo bidimensional al cual se le aplicaron las cargas máximas promedio obtenidas en cada una de las pruebas y en cada tipo de material. El FOAM es un material poroso, por lo cual se comporta como un material anisotrópico. Como resultado en el modelado de los poros se incorporó una aproximación de las dimensiones de los mismos teniendo en consideración un patrón geométrico definido. Los valores de las cargas máximas registradas al momento del fallo de las probetas, tanto en las pruebas mecánicas de tensión y compresión, mostraron mayor resistencia para el FOAM 25 que para el FOAM 20, esto se concluye que fue debido a la diferencia de densidad de poros entre los materiales siendo el FOAM 25 un 20 % más denso que el FOAM 20 lo que representa una menor concentración de poros. El valor del esfuerzo mecánico promedio de la prueba a tensión contra el simulado para el FOAM 20, resultó ser del 67 % entre lo experimental y lo numérico, mientras que en la prueba de compresión fue del 63.9 %. Por otro lado, el valor del esfuerzo promedio en la prueba a tensión contra el simulado para el FOAM 25 fue del 59 % y la compresión fue de un 60 % de similitud. Es evidente que las propiedades de resistencia a la tensión y a la compresión del FOAM, se incrementa directamente con el aumento de la densidad del mismo.

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