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Fallo de Interfaz de Laminados de Fibra-Metal GLARE Calentados bajo Impacto de Aves

Autores: Hasan, Md.Zahid

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Fallo de Interfaz de Laminados de Fibra-Metal GLARE Calentados bajo Impacto de Aves


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Aluminio reforzado con fibra de vidrio
Deslumbramiento
Modelo numérico
Daño continuo
Temperaturas elevadas
Interfaz interlaminar

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se han desarrollado muchos materiales compuestos de alta resistencia para estructuras aeronáuticas. El aluminio reforzado con fibra de vidrio (GLARE) es uno de los compuestos de alto rendimiento. Sin embargo, la revisión de artículos no arrojó ningún estudio sobre el daño por impacto de laminados de GLARE calentados. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo desarrollar un modelo numérico que pueda delinear el daño continuo de los laminados GLARE 5A-3/2-0.3 a temperaturas elevadas. En la primera etapa, se investigó la falla de la interfaz interlaminar del laminado de GLARE calentado a temperatura ambiente y 80 grados Celsius. El análisis numérico empleó un modelo tridimensional de GLARE 5A-3/2-0.3 que acomodaba interfaces cohesivas volumétricas entre las capas de material en contacto. Partículas suavizadas de Lagrange poblaron el proyectil. El modelo consideró la degradación del módulo de tensión y de corte de la epoxi reforzada con fibra de vidrio (GF/EP) a 80 grados Celsius, mientras incorporaba la tasa de liberación de energía de deformación crítica dependiente de la temperatura de las interfaces cohesivas. Cuando se acopló con las particularidades del material, un impacto de ave a 82 m/s a temperatura ambiente mostró delaminación primero en la interfaz GF/EP 90 grados/0 grados más alejada del lado impactado. Manteniendo la velocidad de impacto, la falla de la interfaz se propagó a una tasa más lenta a 80 grados Celsius que a temperatura ambiente, lo que coincidió con el daño por impacto determinado en los experimentos. Los resultados de este estudio ayudarán a optimizar un laminado de GLARE basado en la temperatura anti-hielo de las aeronaves.

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