ESTUDIO
EXPERIMENTAL
DE
MATERIALES
GRAFITO/EPOXI
ANTE IMPACTOS
DE
BAJA
ENERGIA
J.M.
GARCIA, F. PARIS
Y J. CAÑAS
Uni e sidad
de
Se illa,
Escuela
Supe io de
Ingenie os
Indus iales,
ESll, A .
Reina Me cedes
s/n,
41012
Se illa
-
España
EXPERIMENTAL
STUDY OF GRAPHITE/EPOXY
MATERIALS
UNDER LOW ENERGY
IMPACTS
ABSTRACT
Thebeha io o g aEhi e/epoxy
ma e ials
unde low
ene gy
impac s
has
been
s udied.
The esiduals eng h
and
he
delamina ed
a ea
as a unc ion
o he inciden
ene gy o each
impac
ha e
been de e mined o
a iolus
lamina es
and
h ee
s acking
sequences. The
egis a ion
o he
impac
p ocess
was
done by compu e
means
using
a da a
acquisi ion
ca d. Se e al impo an
conclusions
on he beha io
o he di eién lamina es
a e
d awn.
Keywo ds
: mmposi e,
I
ow ene gy i m pac , g aphi e/epoxy
ma e i als,
ma e ¡a
s eng h
RESUMEN
Se ha es udiado
ei compo amien o
de ma e iales
g a i o/epoxy
some ¡dos
a impac os
de baja
ene gía.
Se
de e minó
la esis encia
esidual
y el á ea delaminada
como'lunóión
de la ene gíd
i iciden e
en-cada i ñpac o,
pa a
a ¡os
laminados y pa a
es
sgcuencias
de apilado.,El egis o
delp oceso de impac o
se ealizó
median e
o denado
usando
una
a je a
de adquisición
de da os- Se deduceñ inalmen e ¡mpo an es
conclusiones
sob e
el compo amien o
de di e en es laminados.
ln o mación
Tecnológica
- Vol.7 Ne l - 1996 43
INTRODUCCION
Los impac os
de baja ene gía gene almen e
gene an daños insigni ican es
en elemen os
me álicos.
Sin emba go,
cuando
es os
m smos
impac os
se ealizan
sob e
ma e iales
compues os
se puede educi no ablemen e
la capacidad
po án e
de dicho
elemen o
aunque
median e
una
inspección
isual pudie a pa ece que dicho
maie ial
no ha su ido
ningún
daño apa en e.
La
impo ancia
del daño depende
de múl iples
aó o es
ales como la secuencia
de apilado,
el
núme o
de láminas,
las p opiedades
ma iz' ib a,
e c. Un buen es udio
que nos elacignase
es os
ac o es
que
in luyen
sob e
el
daño
en el ma e ial.y
la..ene gíá
de impac o
nos pe mi i ía conoce
de
an emano
el compo amien o
de es e ipo de
ma e iales
y p edeci
el daño
que se p oduci ía
bajo
di e en es
impac os.
DETALLES
EXPERIMENTALES
Todos los es udios
se han ealizado
u ilizando
p obe as cuya
dimensiones
son 1.3
" 12.3' 12O
mm. Los impac os
se han ealizado
con un
péndulo ipo'Cha py
y un impaclo
in e medio,
'Figu a
1, (bn e
péndulo
y p obe a)
que dis ibuye
uni o memen e
la ca ga de impac o
y a su ez
ecoge
la in o mación
del impac o
median e
unas
galgas
ex ensomé icas.
El es udio
de las á eas delaminadas
se ealiza
u ilizando
écnicas
de ul asonidos
pico'eco
simple
(K au k áme , J. y K au k áme .,
H.)' La esis encia
iesidual
a accióh
se ha nedido
con una máquina
lns on 8033 de acue do con las no mas
es ablecidas
en la ASTM D 3039. Las á eas
delaminadas
se han ob enido
como p oyección
ho izon al
del á ea
delaminada
aunque
sob e
la
misma
e ical
pudie an
exis i
a ios
planos
de
delaminación,
comb se mues a
en la Figu a
1.
F¡g.1..
De alles
del
impac o
in e medio'
A ea
delaminada
o al
de
una
p obe a ensayada
con
una
de e minada
ene gía
de imPac o'
44
i
ill u .
I
ESTUDIO
DEL
PROCESO
DE
IMPACTO
Pa a
es udia
dicho
p oceso
se u ilizan
las galgas
del impac o
in e medio.
Al ealiza
el impac o,
si
no ponemos ningún ipo de il o a la señal
anal'ógica,
es amos
ecogiendo
odo
lo
que ocu e
( odal hs ondas)
du an e
el p oceso de impac o.
Así,
ob enemos
únos
egis os
quq
9e
ca ac e izan
po que
poseen
una g án dispé sión
de picos
de
iensión,'como
se puede
e
en la Figu a
2.
F
V=O
E 1.s
¿
CI
.o
Pos
(D
o
.(I5
-1 150
50
o0 ND ÉD,
Tiempo
(msg)
Fig.2.-
Regis ó
sin
il a
de
una
p obe a
[0]29
pa a
un
imPac o
de 2
Julios.
Es udiando
es os picos de ensión se obse a que
cuando la masa dól péndulo Qhoca
con elimpac o
in e medio,
es e bn su conjun o
su e una
comp esión.
A la ez,
se piensa
que se p oducen
acóiones
y comp esiones
en dicho
impac o
que
son
ecogid-as
poi las
galgas,
debido
a.
que
exis en
ondas longi udinales
y ans e sales
que se
o oDaoan
po el ma e ial
(ace o)
que a dan en
b o'¿uéi
ün ciclo comple o de acciones
y
omp esiones
mucho
menos
iempo
que lo que
ü Oá "n p oduci se
la comp esión
apa en e
del
coniun o.
Es os
ciclos
se pueden elimina
con
ih ós. Así.
u ilizando
el íl o
de lKHz se oblienen
egis os
sin
dichos
Picos.
Fig.3.-
Secuencia
de impac o
pa a
una
ene gía
que
no
o oduzca
daño.
ln o mació
Tecno ógica
- VoL
7 Ne 1
- 1996
Se pueden hace a ias comp obaciones
pa a
as"egu a
la alidez
de los egis os en el caso de
que no se haya p oducido
daño en la p obe a
impac ada,
Figu a
3.
Una de es as comp obaciones
es e que las
á eas bajo la cu a a ambos lados del máximo
(pun o
de elocidad
nula) son iguales,
siemp e
que
no se haya
p oducido
daño en la p obe a.
Algunos
de los esul ados
ob enidos
se mues an
en las
Figu as
4 y 5.
0.0 5.0 10.0 15.0
Tiempo(msg)
Fig.
4.-
Regis o
pa a
1.Zijulios,
il o de
1KHz, sin
daño.
mecanismos
de o u a en e los
que deslacan es
bien
di e enciados
que son: Delaminacíón, Fleixión
y Pene ación de la p obe a.
En nues o caso solo
se pod ían
p oduci
los dos p ime os, ya que la
ene gía necesa ¡a pa a p oduci el le ce
mecanismo necesi a una g an elocidad de
impac o
que no se ob iene con es e ipo de
expe imen os.
Pa a sabe cual
de los dos
p ime os
es el que se p oduce
es udiemos las ene gías
elás icas de de o mación asociadas a cada
mecanismo, es as son:
(Delaminación)
I l exion¡
donde las dimensiones
de nues a
p obe a
son:
Ancho(w)
= 12.3 mm,
Longi ud(l)
= 120 mm,
EsPeso ( )
= 1.3 mm.
y el es o
de magni udes son:
E=Módulo de elas icidad,
s=Resis encia
a lexión,
=Resis encia
in e lamina a co an e.
Podemos iguala
ambas ene gías
pa a encon a
el lími e a los lis in os
mecanismos
de o u a,
ob eniendo:
el mecanismo
es la delaminación.
-d
212*13
== E
- 'l o2
==lEE*
o
z
@
(o
z
o
N
o
a
LL
lo
2
lo
Si:
| 2
I
c
o
z
a
(o
z
(ú
N
o
LL
Tiempo
(msg)
Fig.
5..
Regis o
pa a
7
julios,
il o de
1KHz,
con o u a
po
lexión
en la
ca a
pos e io .
RESULTADOS
POST.IMPACTO
Pa a
cada
ipo de secuencia
de apilado
han
sido
ensayadas
40 p obe as,
dos
o es
pa a
cada
ni el
de ene gía
de impac o.
Los en-sayos
se han
ealizado pa a
ni eles
de ene gía
co éspondien es
a aumen os
de 0.5
cm.
de al u a
en el
péndulo
en
cada
ensayo.
Tipo de o u a du an e
el impac o:
La o u a
de-
las p obe as
po ene gía
de impac o
qu*e segui
dis in os
mecanismoé
dependiendo
de las
dimensiones
de la p obe a
ensayáda.
Como
comen a Do ey podemos dis ingjui
a ios
ln o mación Tecnológica - Vol.7 Ne I - l99O
lo
Si: 2 ¡ el mecanismo
es la lexión.
Cogiendo alo es
de e e encia
pa a
g a i o/epoxi:,
es á en e 100 y 200 MPa. y es p ác icamen e
independien e
de la secuencia
de apilado.
s es á
en e
200 y 2000 MPa.,
según
se a e
de ib as a
90 o Og ados
espec i amen e.
Po an o,
pa a
ib as
a g0 g ados
se ob íene:
o 200
-=-=.1
2 2.1OO
Pa a ib as
a 0 g ados
se ob iene:
o 2OO0
ñ=m=
Po consiguien e,
nos mo emos
den o
de un
in e alo
cuyos
lími es
son 1 y 5. Un alo
Cu a d€lmpac o
con:
F¡| o
cb lKHz
A d¡ caclón de 300x1
1
h=3.5
c n.
- Fue¡za(N) - lmpulso(Nxmsg)
45
T
m
C'
l
F
=
z
B
m
z
F
N
o
z
o
2
in e medio
ep esen a i o de la elación
en e
ambas
esis encias
pa a
un ma e ial
g a i o-epoxi
pod ía
se :
=2.5
Con
es e
alo ob enemos
que pa a:
lS
- 2 elmecanismo dominan e es la delaminación
l5
T'T el mecanisino dominan e es elde lexión.
Con las di nensiones de nues a
p obe a
enemos
una blación de alo :
=# =
e2.3
Po an o, es amos cla amen e den o de los
lími es del mecanismo
de o u a
po
lexión.
Al se
an g ande
la elación
l/ compa ada
con la elación
s/ , el lími e supe io de nues o in e alo
en a ía
den o del mismo caso.
Secuencia de apilado [0]s:
Los esul ados se mues an en la Figu a 6 donde
se obse ua
que pa a
una ene gía co espondien e
a unos 2.3 Julios se o igina una b usca educción
de esis encia esidual lle ando es e alo
apa ejado una zona de daño conside able
en el
cen o de la
p obe a.
De la g á ica
ambién se puede
desp ende la
exis encia de cua o
zonas co espondien es a
di e en es compo amien os
y daños. Así,
podemos
obse a una
p ime a
zona en e 0 y 1.5
Julios de ene gía
pa a la cual la p obe a
no ha
su ido
daño
y en consecuencia no se ha is o
me mada
pa a nada su capacidad
po an e,
en
es a zona la p obe a
ac úa.como si u iese un
compo amien o elás ico. En e
1.5y 2.2 Julios, se
puede
aplecia
po
ul asonidos
que
no se p oduce
ninguna delaminación
pe o
sí se deben
p oduci
pequeñas
o u as de ib as
en la ca a
pos e io
de
la p obe a
p incipalmen e,
lo que p o oca
una
disminución no d amá ica
de la esis encia esidual
que es unción
del núme o de ib as
que se hayan
o o en el impac o.
En e 2.2
y 2.7 Juliob, la o u a
de ib as ha al e ado
la lexibilidad de la p obe a
o iginando
g andes
delaminaciones
y p o ogando
una caída de la esis encia
esidual simila a lade
la zona an e io ..Po úllimo,
pa a una ene gía
supe io a 2.7 Julios,
p ác icamen e
odas las
láminas
excep o una, la más p óxima
a la ca a
donde se p oduce
el impac o,
es án o as y en
consecuencia
la esis encia
esidual disminuye
no ablemenle
quedando
a ni eles muy
bajos.
46
Fig.
6.- Resis encia
esidual
y á ea
delaminada
pa a
dis in as
ene gÍas
de impac o
pa a p obelas
[0]9.
La zona delaminada
y la pé dida
de igidez
son
consecuencia
de la o u a
de odas las ib as de la
lámina pos e io y subsiguien es de la p obe a
siendo
sus alo es
del mismo
o den
que los de la
zona
an e io .
Al es udia los alo es
de esis encia esidual
hay
que ene en cuen a que, és a, la es amos
ob eniendo
a acción
po lo que la o ien ación
de
las ib as en di ección de la acción iene g an
impo ancia.
Así, es udiando
los
alo es de los dos
ni eles
de esis encia,
podemos
obse ua
que en
a zona que se puede conside a de
compo amien o
eláF ico el alo de la esis encia
es de 150 Kg/mm"
ap oximadamen e,
mien as
que en la zona de daño d amá ico la esis encia
'esiduá .
iene a se del o den
de 20 Kg/mm2
ap oximadamen e.
E iden emen e
si las p obe as
son de ocho
láminas,
la esis encia de cada
lámina
es 1/8 de la esis encia o al del laminado. Po
anlo, es o nos co obo a
el hecho de que solo
esis a
la lámina más p óxima
a la ca a del impac o
cuando nos encon amos
en la zona de daño
d amá ico.
En cualquie caso pa ece
obsela se una g an
dispe sión
en esis encia
esidual en las zonas
cen ales.
Secuencia
de apilado [0/90]2s:
Obse ando la g á ica (Figu a
7) se obse a
que
pa a
un alo
de ene gía
de ap oximadamen e
1.6
Julios,
comienza a disminui
la esis encia
esidual
como consecuencia
de la o u a
de ib as. Se
puede
obse a
que es e alo es algo in e io al
que o iginaba
el'daño inicial
en el caso de
secuencia
de apilado
de la p obe a
de [0] .
No obs an e, el in e alo
pa a
elcualse p oduce
la
caída b usca de esis encia.es
meno
y ya pa'a
una ene gÍa de 2.1
Julios, la esis encia esidual es
ya muy baja,
pe o
ap oximadamen e
igual
que
la
ob enída
pa a
la secuencia
de apilado an e io .
ln o mación Tecnológica'Vol.7 Ne l - 1996
l_
o
n
znl
2ú?
3
6o s
ENEBGIA
DE
IMPACÍ O
(J)
RESULTADOS
DE
LA
.SECUENCIA
DE
APILADo
[0]¡
- RESISTENCIA
O
- g¡ p ¡
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ccF U
2015
1005
Se obse a
que en la zona de compo amien o
elás ico
enemos
una esis encia esidual de 75
Kg/mm2
mien as que en la zona de daño
d amá ico
la esis encia
esiduales á
en o no a 20
Kg/mm2.
Al igual
que en el caso anle io ,
como
solo
enemos
cua o
láminas con ib as a ce o
g ados,
di ección
de acción, la esis encia de
cada una de es as cua o láminas es
ap oximadamen e
114 de la esis encia o al del
laminado
ya que en la di ección de acción ni las
láminas a 90 g ados ni la ma iz o ecen
p ác icamen e
ninguna esis encia.
de 55 Kg/mm2 ap oximadamen e, mien as
que
en
la zona de daño d amá ico la esis encia esidual
es
del o den de 18 Kg/mm2,
que
ap oximadamenle
iene un alo de 113
de la esis encia inicial.
Po o o lado, emos
que hay dos láminas
con
ib as a 0 g ados,
cua o láminas a 45 g ados y dos
láminas a 90 g ados-
Las de 90 g ados podemos
supone
que no esis en a acción como.
se ha
dicho
en el caso an e io . Po su pa e
las de 45
g ados
se compo an
an e la acción de o ma
in e media a las ib as a 0 g ados y a las ib as a
90 g ados, pe o
mas
ce ca del compo amien o de
las de 90 g ados que de las de 0 g ados ya que.
nos es amos saliendo
de la
di ección de acción lo
que hace que disminuya no ablemen e su
esis encia.
Así, podemos
e que las cua o
láminas con ib as a 45 g ados
se compo an
como
una lámina a 0 g ados,
lo que explica
que la
esislencia esidual
en la zona de daño d amá ico
sea un le cio
de la de compo amien o elás ico.
0.0 0.5 1.0 1.5 2.O 2.5
B.¡ EBGIA DE
lM PACTO (J)
Fí9.
8.-
Resis encia esidual
y
á ea
delaminada
pa a
dis in as
ene gÍas
d.e impac o
pa a p obe as
Í45/Ol-45/eOJs.
Pa a
e que las
cua o
láminas a 45 g ados
se
compo an como una a 0 g ados
se es udia la ley
de compodamien o del laminado obse ando
que
las ensiones
y de o maciones es án
elacionadas
en ie si en unción de las cons an es del ma e ialy
del ángulo
g que
o man la di ección de las ib as
con
la
di ección de acción median e: cosaÓ, senaó
o cos2q
* sen2q. Po an o, al se
Q
= 45e, las ib as
a 45 g ados
se compo an más o menos como 114
de una ib a a 0 g ados.
Po an o, ene cua o
láminas a 45 g ados y dos a 0 g ados
es
p ác icamen e
equi alen e a ene es
láminas
a 0
g ados
y que
cada una de ellas esis a 113 de la
esis encia
o aldel
laminado sin daña .
CONCLUSIONES POST.lMPACTO
Resul a ins uc i o la compa ación conjun a en una
misma escala de los esul ados ob enidos
pa a
las
es secuencias de apilado, Figu a 9.
60
50
40
30
-
¡
l. a
_ RESISTENCIAA
- DAño ^
RESULTA)OS
DE
LA SECUENCIA
DE
AH LADo [d90]28
800
700
600
500
400
300
200
100
20
' 0
0J0
25
00
E NERGIA
TE IMPACTO
(4
Fig. 7-
Resis encia
esidual
y á ea delaminada
pa a
dis in as
ene gÍas
de impac o
pa a p obe as
[0/90]2s.
Al igual
que
en elcaso
an e io , en
el
ni el
bajo de
esislencia
esidual,
al p oduci se
el daño
d amá ico
sólo
queda
la lámina
más p óxima
a la
ca a
del impac o
sin ompe ,
que
es una lámina a 0
g ados,
es és a la que apoda
oda la esis encia
esidual,
como
co obo an
los cálculos del pá a o
an e io ,
ya que las ib as
de las láminas a 90q
es án
pe pendicula es
a la acción
del laminado
con
lo
que
podemos
supone
que
es as
láminas no
esis en
nada, aunque pudie a
se que' no
es u ie an
dañadas
po
el impac o.
Secuencia
de apilado
[45/0/-45190]5:
De los
esul ados
ob enidos
en la
gná ica
(Figu a
B)
se obse a
que
pa a
alo es
de ene gía
en e 1.1
y
1.4 Julios,
se o igina
una d amá ica
caída de la
esis encia
esidual
lo que lle a apa ejado o u a
de ib as
que
p o ocan
delaminaciones.
Con iene
ambién
hace no a ,
que el üalo
de
ene gía
pa a
el cual
se empieza
a p oduci
o u a
de ib as
es meno
que en los
casos anle io es,
ello
es consecuencia
de que
en es a secuencia de
apilado las láminas a ce o g ados no se
encuen an
en las
ca as
ex e nas como ocu ía en
las dos an e io es.
Siguiendo
un azonamienlo
análogo a los
an e io es,
podemos
es udia
los ni eles de
esislencia
esidual
iendo
que en la zona de
compo amien o
elás ico
enemos
una esis encia
ln o mación Tecnológica - Vol. 7 Ne 1 - l996
- RESISTB¡CIA
- o¡ño¡
RESULTADS DE
LA SECUENCIA
DEAPILADO
[45/0/4/eQs
47

48
En las
es secuencias
de apilado es udiadas, a
e olución de la esis encia
esidual con la ene gía
de impac o es
cuali a i amen e
simila .
Exis e un umb al
de ene gÍa
que sepa a
el
compo amien o
elás ico de la zona que'
expe imen a
una uina
cuasi o al de la
p obe a.
El di e en e alo
de es e umb al, la ni idez
del
mismo
y el alo de la esis encia esidual es án
condicionados
po la secuencia
de apilado
y
undamen almen e po el núme o
de láminas con
las ib as dispues as
a ce o g ados. Así, la
esis encia
de la p obe a
[0], es p ác icamen e
el
doble que de la p obe a
[0/90] , y de un o den
equi alen e
la elación
en e sus umb ales.
También es impo an e la posición
de es as
láminas
a ce o g ados
en el laminado.
Así, el
meno
alo de la esis encia
co espondien e
a la
p obe a
l45lO/-45/9OJ,
en elación
a la p obe a
[0/90]2s
es á condicionado
po
la mala si uación
de
las láminas
con las
ib as a 0 g ados
en la
p obe a
cuasi-isó opa
an e la lexión o iginada'po
el
impac o.
Al compa a
las á eas
delaminadas
pa a las es
secuencias
de apilado se obse a
que con o me
meno
es el núme o
de láminas con ib as a ce o
g ados,
di ección
mayo de la p obe a y di ección
de acción,
más homogéneos
son los esul ados
pa a
las
dis in as ene gías
de impac o ensayadas.
Es o puede
se debido a que al p oduci se
el
impac o
las láminas
a ce o g ados
se lexionan
odas po igual no in luyendo mucho en la
delaminación.
Sin emba go,
cuando
hay
láminas
con ib ¿ s
o ien ada ;
en o as di ecciones al
p oduci se
el impac o
es as láminas no se
lexionan
po
igual
gene ando
ele adas ensiones
angenciales
en la in e ase
que dan luga a
delaminaciones
en dis in os
planos.
Así, la cuasi-
isó opa,
pa a odos los impac os ealizados,
mues a una mayo homogeneidad en los
esul ados
que la [0/90]2s
y es a a su ez mayo
homogeneidad
que
la de [0]s.
Respec o
a la dispe sión de esis encia esidual,
pa ece
que la p obe a
[0]g
no se compo a como
un e dade o
ma q ial compues o, o mado
po
a ias capas de/male iales homogéneos, con
di e en es
p opiedades
y o ien ación de ib as, sino
más bien como un ma e ial
he e ogéneo. Si
hubiésemos
ensayado
p obe as
[90]s
o [+45]6
encon a íamos
casi con oda segu idad
dispe siones
equi alen es
a los ni eles
encon ados
en la
p obe a
[0]g.
La explicación
la pod íamos
encon a en que
exis e
una supe posición
de e ec os:
- po un lado, el laminado
es á o mado
po
láminas
o ó opas
homogéneas o ien adas
de
o ma di e en e.
- po
ol o lado,
las láminas
no son
homogéneas.
En la p obe a
[0]g se da undamen almen e
el
segundo e ec o
ya que ealmen e no es un
laminado
mien as
que, po
ejemplo, en la cuasi-
isó opa
el p ime
e ec o iene mayo
ponde ación
que
el segundo,
con idiéndose es e
p ime o
en el
mecanismo
dominan e
po lo que la dispe sión de
esul ados
es mucho
meno . Ve Figu a 9.
Se puede conclui
que la dispe sión no es
consecuencia
de que
odas la láminas
engan sus
ib as
a ce o
g ados
sino de que
odas las láminas
engan
las ib as o ien adas
en una sola di ección,
independien emen e
de que
és a sea la di ección
de acción o no.
El papel que juega la delaminación
en las es
secuencias de apilado'
es udiadas es di e en e
aunque en los es casos se obse e una
co elación más o menos
p onunciada
en e las
e oluciones
de la esis encia esidual
y el á ea
delaminada
con la ene gía
de impac o, como se
mues a en
la Figu a 5.
En la
p obeia
[0], la delaminación no
juega
ningún
papel
en la esis encia a acción
esidual
en el
sen ido
de que a acción es indi e en e
que las
láminas es én
o no adhe idas.
En la
p obe a
[0/90] ,
la delaminación iene alguna
in luencia
aunque pequeña
pues o que la
esis encia
es á undamen almen e
condicionada
po la de las cua o láminas
con las ib as a ce o
g ados.
En la p obe a
con secuencia
[45/0/-a5l90],
la
delaminación sí iene
una
g an
impo ancia, es o
se ap ecia en la casi coinciden e elación en e
caída de esis encia y aumen o de á ea
delaminada, si uación
que no se da en los o os
dos casos donde la caída de esis encia es
consecuencia de la o u a de ib as en las lámiñas,
lo que p og esi amen e
ue gene ando
delaminaciones al a ia la lexibilidad
de cada
una
de las láminas dellaminado.
En cualquie caso, dada la elación
en e la
longi ud de la p obe a y su espeso , la
delaminación no es el mecanismo de allo
gene ado
po la ca ga de impac o. La lexión es el
mecanismo
de allo
que p o oca
o u a de ib as
en las láminas
más accionadas
y pos e io es
delaminaciones.
Al compa a
las á eas delaminadas
en la zona
de
daño d amá ico
pa a las es secuencias de
apilado, Figu a 5, se obse a
que las á eas
delaminádas
pa a la p obe a
[0/90]2s
son muy
supe io es a las encon adas
en las o as dos
secuencias de apilado.
Las á eas
delaminadas
que
apa ecen en las g á icas
son la suma de las
p oducidas po la di e encia
de lexibilidad de las
láminas
adyacen es
y las p oducidas
po la o u a
de ib as as el impac o.
Así, en el laminado
[0/90]2s
s e ienen las láminas
con iguas
con las
ln o mación
Tecnológica
- Vo,l.
Z Ne 1 - 1996
ib as
en di ecciones
pe pendicula es
enl e sí con
lo que en la di eoción
longi udinal
de la iga, la
lámina
a 0 g ados
es mucho más ígida
que la
lámina
a 90 g ados,
es a di e encia de lexibilidad
hace que apa ezcan g andes ensiones
angenciales que pueden gene a
la su icien e
ene gía
como pa a p o oca
delaminaciones.
En el
es o
de secuencias de apilado, en las que no
exis e
ese cambio
an d amá ico de o ien ación
de
ib as en láminas con iguas, es e e ec o de las
ensiones
angenciales es meno gene ándose
á eas delamínadas
meno es.
160
140
20
100
REFERENCIAS
ASTM
D 3039.
S anda d
Tes Me hod o Tensile
P ope ies
o Fibe -Resin
Composi es.
Do ey G., Damage
ole ancé and damage
assessmen
in ad anced
composi es,
Ma e ials
and s uc u es
depa amen ,
R. A. F. Hampshi e,
UK.
K au k áme ,
J.y K au k áme ,
H., Ul asonic
es ing
o ma e íals.
4 h e ised.
Ed. Sp inge -
Ve lang.
80
50
40
20
0
N
b
|é
z
¡l
E
J
)
Q
z
-
F
U)
)
Resis encia
[0]g O
A ea delaminada
O u O
Resis encia
[0/90]¡
A e¡ delomin¡do [0/90]2, A
II-II
Resis enci¡
[4Y,0/.45/90]s !
A e¡ del¡min¡da
49U-a5l90 I
¡l ¡ ¡ ¡¡ l¡ l I
700
600
500
400
300
200
100
0
800
1.0
0.5 <
2.01.5 3.0
ENERGIA DE IMPACTO (J)
Fig.9.-
Compa ación
de las l es
secuencias
de apilado bajo la misma escala.
R o/eo k
o I
i; ¡**-: , l
-;;,;,Í;;Z 'E,
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A 4s,o,.4s,eo,s
T p!#i
ln o mación
Tecnológica'Vol.7
Ne
1
- 1996 49