| Revista: | RIIIT. Revista internacional de investigación e innovación tecnológica |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000429975 |
| ISSN: | 2007-9753 |
| Autores: | Rodríguez González, J. A1 Rubio González, C1 Hernández Santos, M1 |
| Instituciones: | 1Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial, Querétaro. México |
| Año: | 2018 |
| Periodo: | Jul-Ago |
| Volumen: | 6 |
| Número: | 33 |
| País: | México |
| Idioma: | Español |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Experimental, aplicado |
| Resumen en español | El presente trabajo tiene como objetivo principal estudiar la piezorresistividad de un material compuesto multiescala para monitorear y detectar en sí mismo su deformación y daño ante carga a flexión. Para ello, se fabricó un laminado de fibra de vidrio/epoxi adicionando nanotubos de carbono (NTC) como nanopartículas para la obtención de un compuesto multiescala con propiedades piezorresistivas. El depósito de NTC en las fibras de vidrio se realizó mediante la técnica de recubrimiento por aspersión y la fabricación del laminado por infusión de resina asistida por vacío. Luego de la fabricación, especímenes tipo viga fueron cortados del laminado y preparados para ensayos a flexión en tres puntos y mediciones de resistencia eléctrica. Las curvas piezorresistivas mostraron un comportamiento global lineal y no-lineal ante la aplicación de deformación tanto en la superficie sometida a tensión como a compresión, siendo el cambio de resistencia eléctrica positivo para el caso de tensión y negativo para el caso de compresión. Los resultados también revelaron que el cambio de resistencia eléctrica ocurre en todo momento cuando el material es deformado, produciéndose un cambio significativo de la resistencia eléctrica cuando se presenta el fallo del material. En los ensayos cíclicos se observó que la resistencia eléctrica sigue la forma de los ciclos de carga y descarga a flexión para los diferentes niveles y ciclos incrementales de carga. Así, los resultados obtenidos en esta investigación confirman que el material fabricado de fibra de vidrio/NTC/epoxi es capaz de auto-monitorear y detectar su deformación y daño a través del cambio de las redes eléctricas creadas por los NTC ante carga a flexión |
| Resumen en inglés | In this work, we investigate the piezoresistive response of a multiscale composite material to self-sense and detect their strain and internal damage under flexural loading. To this aim, a laminated glass of fiber/epoxy was manufactured with multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) as electrical nanoparticles to obtain a multi-scale composite laminate with piezoresistive properties. The deposition of MWCNTs onto glass fiber was made by spray coating technique and the manufacture of the laminate by vacuum assisted resin infusion. After manufacturing, beam-type specimens were cut from the laminate and prepared for three-point bending tests and electrical resistance measurements. The piezoresistive curves showed a global (linear and non-linear) behavior in both tensile and compressive surfaces, being positive for tensile side and negative for compression side of the specimen. The results also revealed that electrical resistance change follows the mechanical deformation applied to the sample, which is disrupted when material failure occurs. In the cyclic tests, it was observed that the electrical resistance follows the loading and unloading flexural cycles for the different levels and incremental loading cycles. Thus, the results obtained in this investigation confirm that the composite laminate made of glass fiber/MWCNT/epoxy is able to self-sense and detect its strain and damage under flexural loading through electrical resistance change |
| Disciplinas: | Ingeniería |
| Palabras clave: | Ingeniería de materiales, Carga a flexión, Fibra de vidrio, Nanotubos de carbono, Piezorresistividad |
| Keyword: | Materials engineering, Carbon nanotubes, Glass fiber, Flexural loading, Piezoresistivity |
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