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Artículos Regulares


Rev. LatinAm. Metal. Mat. 2017, 37(1): 45-59

EVALUACIÓN DEL EFECTO DE LAS TENSIONES TÉRMICAS RESIDUALES EN EL PANDEO Y POST-PANDEO DE PLACAS COMPUESTAS CON REFUERZOS LATERALES
(EVALUATION OF THE EFFECT OF THERMAL RESIDUAL STRESS ON BUCKLING AND POST-BUCKLING OF COMPOSITE PLATES WITH LATERAL REINFORCEMENT)

Martha Lissette Sánchez, Sergio Frascino de Almeida, Julián Carrillo

Online: 04-10-2016

GA-718

Abstract


En este artículo se evalúa experimentalmente el efecto de las tensiones térmicas residuales en el pandeo y post-pandeo de placas compuestas reforzadas. El estudio se centra en el análisis de placas cuadradas de carbono-epoxi, en las cuales fueron colocados refuerzos laterales. Para evaluar el efecto de las tensiones que surgen durante el proceso de curado del laminado se utilizaron dos metodologías diferentes en el proceso de pegado de los mismos: en el primer procedimiento los refuerzos fueron pegados a temperatura ambiente (22ºC), mientras que en el segundo procedimiento se curaron en autoclave a 177ºC, provocando un gradiente térmico de 155ºC. Para los ensayos de pandeo y post-pandeo se aplicó una fuerza de compresión y se midieron los desplazamientos transversales originados en la placa con ayuda de una técnica óptica llamada topogrametría. Los resultados experimentales fueron comparados con resultados numéricos obtenidos con el software comercial ABAQUS®. Los valores obtenidos demuestran el efecto de la inducción de tensiones residuales durante el proceso de manufactura de laminados compuestos, en el comportamiento mecánico de los mismos, específicamente en el pandeo y post-pandeo, el cual queda evidenciado en un aumento de la rigidez de las placas, al ser curadas a una temperatura de 177ºC.

The objective of this work is to evaluate experimentally the effects of the thermal residual stresses on the buckling and post-buckling behavior of plates manufactured with reinforced symmetrical laminates. This study presents the analysis of square carbon/epoxy plates reinforced using lateral reinforcements. The reinforcements were bonded using two different procedures. In the first procedure, the reinforcements were bonded at room temperature, whereas in the second procedure they were co-cured with the plate at 177ºC. The buckling and post-buckling tests were performed applying a compression and the transverse displacements caused by the load were also measured using the topogrametry technique. All the experimental results were compared with numerical results using commercial software ABAQUS®. The obtained values demonstrated the influence of the thermal residual stresses on the mechanical behavior of the plate, especially in the buckling and post-buckling behavior, which is evidenced by an increase on stiffness of the composite plates, to be cured at a temperature of 177ºC.


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