Análisis numérico de daños en compuestos: desde intra-capa hasta delaminación y métodos asistidos por datos
Autores: Taherzadeh-Fard, Alireza; Cornejo, Alejandro; Jiménez, Sergio; Barbu, Lucia G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis numérico de daños en compuestos: desde intra-capa hasta delaminación y métodos asistidos por datos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Simulación
Daño
Materiales compuestos
Enfoques de modelado
Estrategias numéricas
Capacidades predictivas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
La simulación de daños en materiales compuestos es un área de investigación importante que impacta diferentes aplicaciones de ingeniería, desde estructuras aeroespaciales hasta sistemas de energía renovable. Esta revisión proporciona un análisis exhaustivo de los enfoques actuales de modelado de daños, incluidas las fallas intra e intercapa. Se examinan diversas estrategias numéricas, como la mecánica del daño continuo (CDM), los modelos de zona cohesiva (CZM), los métodos de elementos finitos extendidos (XFEM), los modelos de campo de fase (PFM) y la peridinámica (PD), para evaluar su eficiencia en predecir la iniciación, propagación e interacción de grietas. Además, se explora el papel de técnicas asistidas por datos (impulsadas), como el aprendizaje automático, en mejorar las capacidades predictivas. Esta revisión destaca las fortalezas y limitaciones de cada enfoque, subrayando la necesidad de mayores avances en eficiencia computacional, modelado multiescala e integración con datos experimentales. Los hallazgos sirven como base para futuras investigaciones sobre la optimización de técnicas de predicción de daños para mejorar la fiabilidad y durabilidad de las estructuras compuestas.
Descripción
La simulación de daños en materiales compuestos es un área de investigación importante que impacta diferentes aplicaciones de ingeniería, desde estructuras aeroespaciales hasta sistemas de energía renovable. Esta revisión proporciona un análisis exhaustivo de los enfoques actuales de modelado de daños, incluidas las fallas intra e intercapa. Se examinan diversas estrategias numéricas, como la mecánica del daño continuo (CDM), los modelos de zona cohesiva (CZM), los métodos de elementos finitos extendidos (XFEM), los modelos de campo de fase (PFM) y la peridinámica (PD), para evaluar su eficiencia en predecir la iniciación, propagación e interacción de grietas. Además, se explora el papel de técnicas asistidas por datos (impulsadas), como el aprendizaje automático, en mejorar las capacidades predictivas. Esta revisión destaca las fortalezas y limitaciones de cada enfoque, subrayando la necesidad de mayores avances en eficiencia computacional, modelado multiescala e integración con datos experimentales. Los hallazgos sirven como base para futuras investigaciones sobre la optimización de técnicas de predicción de daños para mejorar la fiabilidad y durabilidad de las estructuras compuestas.