Análisis y modelización de impactos de alta velocidad sobre laminados de carbono/epoxi

Resumen

En esta tesis doctoral se ha estudiado el comportamiento de laminados de carbono/epoxi frente a impacto de alta velocidad. Se han considerado dos diferentes arquitecturas, un laminado de cinta y un laminado de tejido, analizando la influencia de tres parámetros de ensayo diferentes: temperatura a la que se produce el impacto, velocidad del impacto y ángulo que forma la trayectoria del proyectil con el plano de la lámina. Para la realización de los ensayos experimentales se ha empleado un cañón de gas acoplado a una cámara climática, diseñada y fabricada para alcanzar bajas temperaturas, y a un sistema de fotografía digital de alta velocidad. El análisis de los resultados obtenidos ha permitido establecer la hipótesis de dos modelos ingenieriles simplificados, útiles para la predicción de la velocidad residual y la extensión del daño en laminados sometidos a impacto; estos modelos pueden resultar de gran utilidad para las etapas previas de diseño. Para complementar el estudio, se ha evaluado la capacidad predictiva de modelos de elementos finitos en este tipo de problemas de impacto. Para ello se han implementado, en un código comercial, un modelo de fallo múltiple y un criterio de erosión para los elementos que dejan de contribuir a la resistencia del laminado. Tanto los modelos ingenieriles como el numérico han sido validados con resultados experimentales.