Simulación computacional de compuestos fibrosos de baja densidad



Document title: Simulación computacional de compuestos fibrosos de baja densidad
Journal: Revista Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia
Database: PERIÓDICA
System number: 000390741
ISSN: 0120-6230
Authors: 1
2
3
1
Institutions: 1Universidad de Los Andes, Bogotá. Colombia
2Colorado State University, Fort Collins, Colorado. Estados Unidos de América
3Tennessee Technological University, Cookeville, Tennessee. Estados Unidos de América
Year:
Season: Ago
Number: 54
Pages: 73-83
Country: Colombia
Language: Español
Document type: Artículo
Approach: Aplicado, descriptivo
Spanish abstract Los compuestos fibrosos de baja densidad están constituidos por fibras, adhesivo y aire, y poseen propiedades mecánicas efectivas que dependen de las propiedades geométricas y mecánicas individuales de sus constituyentes. Modelos geométricos tridimensionales de este tipo de compuestos fueron desarrollados para la evaluación computacional de sus propiedades efectivas, rigidez y resistencia. Las predicciones teóricas del modelo propuesto fueron comparadas con valores medidos experimentalmente, para un compuesto de fibras de vidrio, obteniéndose excelentes resultados. Se realizaron simulaciones de Monte Carlo para estudiar la influencia del diámetro, longitud, orientación, y propiedades mecánicas de las fibras en las propiedades efectivas del compuesto. Los resultados obtenidos indican que el parámetro más importante para la rigidez efectiva de este tipo de compuestos es la orientación de las fibras, llegando a ser el factor determinante de estas propiedades equivalentes para ciertas orientaciones
English abstract Low-density fibrous composites are composed of fibers, binder, and air, and exhibit mechanical properties that strongly depend upon the characteristics of the individual constituents. Three dimensional models are developed to predict the effective stiffness and strength of this type of composites. The predicted computational mechanical properties are compared to experimental values obtained for a glass-fiber composite with excellent agreement. Monte Carlo simulations were then performed to study the dependence of the composite effective stiffness on fiber diameter, length, orientation and mechanical properties. Results indicate that for a specific type of fiber and volume fraction, fiber orientation is the parameter determining the behavior of the composite effective stiffness
Disciplines: Ingeniería
Keyword: Ingeniería de materiales,
Materiales compuestos,
Propiedades mecánicas,
Propiedades efectivas,
Simulación por computadora,
Fibras
Keyword: Engineering,
Materials engineering,
Composite materials,
Mechanical properties,
Effective properties,
Computer simulation,
Fibers
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