Comportamiento de Absorción de Energía de Compuestos de Matriz Elastomérica Reforzados con Microsferas de Vidrio Huecas
Autores: Schumacher, Gabrielle; Murray, Colleen M.; Park, Jungjin; Wereley, Norman M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Comportamiento de Absorción de Energía de Compuestos de Matriz Elastomérica Reforzados con Microsferas de Vidrio Huecas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Microsferas de vidrio huecas
Compuestos
Absorción de energía
Eficiencia de aplastamiento
Tensión vs. deformación
Fracción de volumen
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Los compuestos reforzados con microsferas de vidrio hueco (HGM) son una alternativa adecuada a los materiales de absorción de energía en las industrias automotriz y aeroespacial, debido a su alta eficiencia de aplastamiento y características de absorción de energía. En este estudio, se reforzó una matriz de elastómero de poliuretano con HGMs para cargas de HGM que varían del 0 al 70 vol% (fracción de volumen). Se realizaron pruebas de compresión uniaxial cuasi-estática, sometiendo el compuesto a deformaciones compresivas de hasta el 65%, para evaluar las características de tensión vs. deformación y absorción de energía. Los resultados revelan que las muestras con una mayor concentración de esferas generalmente exhiben una mejor eficiencia de aplastamiento. Específicamente, la mayor eficiencia de aplastamiento se observó en muestras con una carga de HGM del 70 vol%. Una relación similar se reflejó en los resultados de eficiencia de absorción de energía, con la mayor absorción de energía observada en la muestra del 65 vol%. Existe una correlación entre la concentración de HGMs y métricas importantes como la tensión media de aplastamiento y la eficiencia de absorción de energía. Sin embargo, es crucial señalar que la elección óptima de la concentración de esferas varía según las características de rendimiento deseadas del material.
Descripción
Los compuestos reforzados con microsferas de vidrio hueco (HGM) son una alternativa adecuada a los materiales de absorción de energía en las industrias automotriz y aeroespacial, debido a su alta eficiencia de aplastamiento y características de absorción de energía. En este estudio, se reforzó una matriz de elastómero de poliuretano con HGMs para cargas de HGM que varían del 0 al 70 vol% (fracción de volumen). Se realizaron pruebas de compresión uniaxial cuasi-estática, sometiendo el compuesto a deformaciones compresivas de hasta el 65%, para evaluar las características de tensión vs. deformación y absorción de energía. Los resultados revelan que las muestras con una mayor concentración de esferas generalmente exhiben una mejor eficiencia de aplastamiento. Específicamente, la mayor eficiencia de aplastamiento se observó en muestras con una carga de HGM del 70 vol%. Una relación similar se reflejó en los resultados de eficiencia de absorción de energía, con la mayor absorción de energía observada en la muestra del 65 vol%. Existe una correlación entre la concentración de HGMs y métricas importantes como la tensión media de aplastamiento y la eficiencia de absorción de energía. Sin embargo, es crucial señalar que la elección óptima de la concentración de esferas varía según las características de rendimiento deseadas del material.