SIMULACIÓN NUMÉRICA DE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN DESPUÉS DE IMPACTO EN PANELES

I. Armendáriz Benítez  J. López Díez  M. Chimeno Manguán      

Anales de la Mecánica de la Fractura, nº 25 . 2008 . Pág. -
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Resumen: Se presenta un modelo numérico semi-empírico para predecir la resistencia de paneles sándwich (pieles de material compuesto y núcleo panel de abeja) tras haber sufrido el impacto de un objeto que deteriora su comportamiento a resistencia. La estructura de panel de abeja del núcleo se representa mediante elementos 3D y las propiedades del material tienen en cuenta el cambio de comportamiento en la zona dañada debido al impacto. La piel se simula mediante elementos placa y se combinan con elementos sólidos para el núcleo. Para predecir la resistencia después de impacto se comparan varias leyes de esfuerzo-deformación tanto para el núcleo dañado como para las pieles tras el impacto. La simulación del ensayo se lleva a cabo con diferentes densidades de malla, y modelos de transición entre regiones, y se obtiene un valor de resistencia de todo el panel sometido a compresión después de impacto (CAI). Finalmente, para completar el ensayo CAI se simulan las condiciones de contorno, y se establecen las condiciones iniciales del daño por impacto mediante una serie de parámetros geométricos (hendidura residual en la piel, área aplastada del núcleo, etc.) obtenidos de inspecciones con técnicas no destructivas (NDI). Los resultados de la simulación se comparan con datos de ensayos experimentales. Las predicciones numéricas de la resistencia a compresión después de impacto en un panel se aproximan bien a datos experimentales publicados en la literatura. Éstos demuestran que la simulación teniendo en cuenta comportamientos no lineales concuerda adecuadamente con los resultados experimentales, lo que permite desarrollar una metodología para reducir el número de ensayos requeridos durante el desarrollo y certificación de los elementos estructurales.

LocalizaciónSigüenza

Departamento de Materiales, Instituto Nacional de Técnicas Aeroespaciales - INTA
Departamento de Vehículos Aeroespaciales, E.T.S. de Ingenieros Aeronáuticos, Universidad Politécnica de Madrid
Departamento de Vehículos Aeroespaciales, E.T.S. de Ingenieros Aeronáuticos, Universidad Politécnica de Madrid