Transmisión de cargas en uniones de reparación en paneles de material compuesto

i Equa ion Chap e 1 Sec ion 1 T abajo Fin de G ado G ado en Ingenie ía Ae oespacial T ansmisión de ca gas en uniones de epa ación en paneles de ma e ial compues o Au o : Juan Diego González Villalba Tu o es: Jesús Jus o y Fede ico Pa ís Dep. de Mecánica de Medios Con inuos y Teo ía de Es uc u as Escuela Técnica Supe io de Ingenie ía Uni e sidad de Se illa Se illa, 2016 ii iii T abajo Fin de G ado G ado en Ingenie ía Ae oespacial T ansmisión de ca gas en uniones de epa ación en paneles de ma e ial compues o Au o : Juan Diego González Villalba Tu o : Jesús Jus o Es eba anz P o eso ayudan e Doc o Fede ico Pa ís Ca ballo Ca ed á ico de Uni e sidad Dep. de Mecánica de Medios Con inuos y Teo ía de Es uc u as Escuela Técnica Supe io de Ingenie ía Uni e sidad de Se illa Se illa, 2016 i T abajo Fin de G ado: T ansmisión de ca gas en uniones de epa ación en paneles de ma e ial compues o Au o : Juan Diego González Villalba Tu o es: Jesús Jus o & Fede ico Pa ís El ibunal nomb ado pa a juzga el P oyec o a iba indicado, compues o po los siguien es miemb os: P esiden e: Vocales: Sec e a io: Acue dan o o ga le la cali icación de: Se illa, 2016 El Sec e a io del T ibunal i ii A mi amilia A mis maes os iii ix Ag adecimien os La ealización de es e p oyec o ha sido posible g acias al eno me apoyo de mis pad es y a la a ención y colabo ación de mis u o es así como del pe sonal del Labo a o io de Elas icidad y Resis encia de Ma e iales, an o po su a ención a la ho a de p es a ayuda en el manejo de máquinas y he amien as de labo a o io, como po el aseso amien o a la ho a de o ien a el p oyec o. Mención especial a mis compañe os de a iga que han hecho que es e a duo camino se con ie a en algo no solo mucho más ácil si no ambién en pu a aleg ía. Po odo eso que nos lle amos y que nos queda, g acias Hé oes sin capa. Juan Diego González Villalba Es udian e de Ingenie ía Ae onáu ica Se illa, 2016 x i ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1-1. Tipos de epa ación en unción de condiciones ex e nas 5 Tabla 2-1.Dis inción de los paneles ipo B 12 Tabla 2-2.Dis inción de los paneles ipo C 13 Tabla 2-3. Lis ado de láminas a co a 17 Tabla 2-4. Ca ac e ización de p obe as ipo A 35 Tabla 2-5. Ca ac e ización de p obe as ipo B1 35 Tabla 2-6. Ca ac e ización de p obe as ipo B2 36 Tabla 2-7. Ca ac e ización de p obe as ipo B3 36 Tabla 2-8. Ca ac e ización de p obe as ipo B4 37 Tabla 2-9. Ca ac e ización de p obe as ipo C1 37 Tabla 2-10. Ca ac e ización de p obe as ipo C2 38 Tabla 2-11. Ca ac e ización de p obe as ipo C3 38 Tabla 2-12. Ca ac e ización de p obe as ipo C4 39 Tabla 2-13. Ca ac e ización de p obe as ipo D1 39 Tabla 2-14. Ca ac e ización de p obe as ipo D2 40 Tabla 4-1. Resul ados ipo A 59 Tabla 4-2. Resul ados ipo B1 60 Tabla 4-3. Resul ados ipo B2 61 Tabla 4-4. Resul ados ipo B3 62 Tabla 4-5. Resul ados ipo B4 63 Tabla 4-6. Resul ados ipo C1 64 Tabla 4-7. Resul ados ipo C2 65 Tabla 4-8. Resul ados ipo C3 66 Tabla 4-9. Resul ados ipo C4 67 Tabla 4-10. Resul ados ipo D1 68 Tabla 4-11. Resul ados ipo D2 69 Tabla 4-12. Tensión de o u a media de cada con igu ación 71 Tabla 5-1. Compa ación en ipo D 75 x ii ÍNDICE DE FIGURAS Figu a 1-1.Secuencia de decisiones en epa aciones 3 Figu a 1-2. Daños ípicos 4 Figu a 1-3. Repa ación adhesi a 6 Figu a 1-4. Pa che adhesi o supe pues o 6 Figu a 1-5. Repa ación cónica 7 Figu a 1-6. Repa ación cónica 7 Figu a 2-1.Con igu ación ipo A 11 Figu a 2-2.Con igu ación ipo B 12 Figu a 2-3.Alzado de Con igu ación C 13 Figu a 2-4.Vis a en plan a de Con igu ación C 14 Figu a 2-5. Plan a de paneles REP1 y REP4 14 Figu a 2-6. Con igu ación D1 an es de epa ación 15 Figu a 2-7. Con igu ación D1 as la epa ación 15 Figu a 2-8. Con igu ación D2 an es de epa ación 16 Figu a 2-9. Con igu ación D2 as epa ación 16 Figu a 2-10. Condiciones de abajo en Sala Limpia 20 Figu a 2-11. Rollo de ib a de Ca bono an es de se ex aído 21 Figu a 2-12. Disposición pa a el co e de láminas 21 Figu a 2-13. Compac ación de láminas 22 Figu a 2-14. Aplicación de acio pa a compac ación 23 Figu a 2-15. Esquema de bolsa de acio 23 Figu a 2-16. Mon aje de con igu ación B4 sob e la plancha de la bolsa de acio 24 Figu a 2-17. Paneles p o egidos con co cho pa a e i a la luencia 25 Figu a 2-18. Cie e inal de la bolsa de acio 26 Figu a 2-19. Bolsa de acio inalizada 26 Figu a 2-20.Ciclo e modinámico pa a cu ado en Au ocla e 27 Figu a 2-21. Au ocla e 28 Figu a 2-22. Paneles con igu ación C ex aídos de Au ocla e 28 Figu a 2-23. Paneles C4 y B4 de ec uosos 29 Figu a 2-24. F esado a empleada pa a esanado 30 Figu a 2-25. P oceso de esanado en panel D1 31 Figu a 2-26. Lijado de la supe icie en paneles D 31 x iii Figu a 2-27. Adhesión de las capas epa ado as en con igu ación D 32 Figu a 2-28. Medidas de las p obe as en cm 33 Figu a 2-29. Equipo necesa io pa a el co e de los paneles en p obe as 33 Figu a 2-30. P obe as no malizadas 34 Figu a 3-1. Esquema de la máquina INSTRON e imagen eal 41 Figu a 3-2. Posicionamien o de la P obe a en la máquina INSTRON 42 Figu a 3-3. Leyenda de iden i icación de p obe as 43 Figu a 3-4. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación A 43 Figu a 3-5. Ro u a en p obe a de ipo A 44 Figu a 3-6. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación B1 45 Figu a 3-7. Ro u as en p obe as ipo B 46 Figu a 3-8. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación B2 46 Figu a 3-9. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación B3 47 Figu a 3-10. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación B4 48 Figu a 3-11. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación C1 49 Figu a 3-12. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación C2 50 Figu a 3-13. Ro u a en p obe a ipo C2 51 Figu a 3-14. De alle de o u a p elimina en Con igu ación C 51 Figu a 3-15. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación C3 52 Figu a 3-16. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación C4 52 Figu a 3-17.Cu a ension-desplazamien o pa a ensayo de o u a p elimina 53 Figu a 3-18. P obe a ipo C4 con o u a p elimina 54 Figu a 3-19. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación D1 54 Figu a 3-20. Esquema de o u a en con igu ación D1 55 Figu a 3-21. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación D2 55 Figu a 3-22. Esquema de o u a en con igu ación D2 56 Figu a 3-23. Ro u a de p obe as ipo D 56 Figu a 4-1. G á ico de ensiones de o u a en ipo A 59 Figu a 4-2. G á ico de ensiones de o u a en ipo B1 60 Figu a 4-3. G á ico de ensiones de o u a en ipo B2 61 Figu a 4-4. G á ico de ensiones de o u a en ipo B3 62 Figu a 4-5. G á ico de ensiones de o u a en ipo B4 63 Figu a 4-6. G á ico de ensiones de o u a en ipo C1 64 Figu a 4-7. G á ico de ensiones de o u a en ipo C2 65 Figu a 4-8. G á ico de ensiones de o u a en ipo C3 66 Figu a 4-9. G á ico de ensiones de o u a en ipo C4 67 Figu a 4-10. G á ico de ensiones de o u a en ipo D1 68 Figu a 4-11. G á ico de ensiones de o u a en ipo D2 69 xix Figu a 4-12. Compa a i a de ensiones de o u a en odas las con igu aciones 70 Figu a 5-1. Sensibilidad de la ensión de o u a con el e ue zo 74 Figu a 5-2.Aga e de mo dazas de la máquina INSTRON a p obe as ipo C 75 1 1 INTRODUCCIÓN El uso de ma e iales compues os en aplicaciones de ca ác e indus ial como po ejemplo la ae oespacial o la p oducción de ene gía eólica, se ha is o eno memen e inc emen ado a lo la go de las úl imas décadas. Debido a sus ex ao dina ias p opiedades, el uso de es os ma e iales pe mi e la cons ucción de es uc u as más lige as, g andes y esis en es. Sin emba go, el uso de es os ma e iales en componen es o es uc u as de al a esponsabilidad es uc u al se e coa ado po la de iciencia de conocimien o sob e su iabilidad es uc u al. En o as palab as, debido a la con igu ación de dichos ma e iales apa ecen nue os modos de ac u a que deben se comp endidos y con olados pa a mejo a el diseño de es uc u as de ma e ial compues o y ga an iza , así, su misión como po ado es de ca ga. Es e ema ha mo i ado muchos es ue zos en in es igación du an e los úl imos años, incluso desde el pun o de is a del man enimien o ope acional. Du an e el iempo de se icio, se ealizan igu osas inspecciones no des uc i as en busca de posibles de ec os a in de p e eni iesgos en la es uc u a, esul ando a eces en la oma de decisión en e sus i ui o epa a la pieza en cues ión. Es es e uno de los pila es donde eside la mo i ación de es e documen o, pues la mejo a de p ocesos de epa ación puede ene epe cusiones posi i as desde el pun o de is a económico, dado el ele ado cos e de ab icación que lle an asociadas las piezas de ma e ial compues o. El in de las epa aciones es el de lle a la es uc u a dañada a un ango acep able de endimien o en base a p opiedades ales como igidez y du abilidad, eniendo po acabado ideal aquel es ado o iginal de la pieza. Sin emba go, hay bas an es a iables que oman un papel impo an e en la pos e io ansmisión de ca gas en es e ipo de ma e iales, ales como el espeso , o ien ación de la ib a, calidad, e c... Pa a in oduci el p oblema que se a a a a en es e p oyec o ( e omado en la sección 1.2.Mo i ación y Obje i os), es p eciso en p ime a ins ancia ene p esen e una se ie de concep os del ámbi o de las epa aciones de Ma e iales Compues os. “La ciencia humana consis e más en des ui e o es que en descub i e dades”. - Sóc a es - 2 1.1. Repa aciones de Ma e iales compues os Una epa ación iene el obje i o de ecupe a una es uc u a dañada has a un ni el acep able en é minos de du eza, du abilidad, igidez y endimien o de la pieza. Idealmen e una buena epa ación debe ía de ol e a la pieza la apa iencia y p opiedades p opias de la misma en su es ado o iginal. An es de la ealización de una epa ación, se equie e una e aluación de daños, la selección de un c i e io de epa ación, la elección de ma e iales adecuados y los p ocesos que se ealiza án, especi icando el á ea y amaño de la epa ación. La mayo ía de las epa aciones se lle an a cabo gene almen e median e la u ilización de pa ches. El diag ama de la igu a 1-1 ex aído de [1] es un esquema que con iene los dis in os pasos en los que se basa una epa ación de ma e iales compues os. Lo que en él se desc ibe es que una ez de ec ado el daño, se p ocede a ealiza una e aluación del mismo, con el in de de e mina si se á epa ado, o en caso con a io se á desechado. En el caso de que el daño sea epa able, se de e mina á si la epa ación que se end á que hace se á ácil o compleja. Las epa aciones áciles son gene almen e pequeñas y no a ec an a la in eg idad es uc u al del componen e, son las conocidas como epa aciones cosmé icas, mien as que las epa aciones complejas son ealizadas cuando el daño es mayo y puede a ec a al endimien o de la pieza. En algunos casos, cuando se iene una pieza en se icio con un daño, se puede e ec ua una epa ación empo al, con el in de que pos e io men e se pueda lle a la pieza al alle pa a que se ealice una co ec a epa ación. Sea cual uese el ipo de epa ación que se haya ealizado, pos e io men e se debe á ealiza una inspección, gene almen e median e ensayos no des uc i os, con el in de pode de e mina la calidad de la epa ación ealizada, p es ando p incipalmen e a ención a la zona de unión de la pa e epa ada y la o iginal. 3 Figu a 1-1.Secuencia de decisiones en epa aciones 4 1.1.1 Daños ípicos Se mues an a con inuación ejemplos de algunos daños ípicos en laminados y en es uc u as ipo sándwich. Pa a la consecución de es e p oyec o, se simula á el daño en un panel (cuya con igu ación se de alla á en la sección 2.1.4) median e la eliminación de ma e ial en una anja de és e. Asimismo, en la sección 3 del p esen e p oyec o, se analiza án algunas o u as en las que iene luga la delaminación, según se p esen a el caso b) de la igu a 1-2. 1.1.2 Técnicas de Repa ación La a ea de la epa ación comienza cuando se ha inspeccionado y e aluado el daño a epa a , eniendo como inalidad la de de ol e le a la es uc u a las p opiedades que enía o iginalmen e. Gene almen e las piezas es uc u ales a epa a es án some idas a dis in os ipos de ca ga, po lo que con la epa ación se a a de e o za las zonas debili adas de la es uc u a ag egando ma e iales nue os los cuales se adhie en a la es uc u a, ya sea median e uniones abulonadas o adhesi as. Po lo an o, se pod ía deci que la epa ación no es más que una unión donde se log a la ansmisión de ca gas desde la es uc u a hacia el pa che o ice e sa. Figu a 1-2. Daños ípicos 5 Los c i e ios de epa ación de diseño, la pieza a epa a , así como ambién los equipos con los que se cuen a de e mina an si es p e e ible ealiza una epa ación abulonada (bol ed) o median e el uso de adhesi os (bonded). En la abla 1-1 se mues an algunas condiciones que ayudan a de e mina qué ipo de epa ación es p e e ible. Tabla 1-1. Tipos de epa ación en unción de condiciones ex e nas Aunque es posible clasi ica las epa aciones en es os dos ipos, abulonadas o adhesi as, cada una de ellas se puede ealiza u ilizando dis in os mé odos. El pa che que se u iliza se puede p e-cu a y adhe i a la pieza a epa a , puede se ealizado median e p eimp egnado y cocu ado al mismo iempo que el adhesi o, o se puede ealiza u ilizando una ela seca, esina y as ello cocu ada. Los ciclos de cu ado pueden a ia en lo que a du ación del iempo del p oceso se e ie e, así como la p esión de cu ado, inc emen ado el núme o de posibilidades pa a ealiza se la epa ación. Con iene p eocisa que en es e p oyec o se con empla á el ipo de epa ación con adhesi o. 1.1.2.1 Repa ación de ipo adhesi a (Bonded Repai ) Los ipos de epa aciones más comunes son la u ilización de pa ches in e nos o ex e nos ealizados con el mismo ma e ial de la pieza a epa a . Los pa ches ex e nos gene almen e son del ipo escalonado (s epped), mien as que las epa aciones in e nas se suelen ealiza gene ando una supe icie cónica (sca ed), como se mues a la igu a 1.3. 6 La unción del adhesi o ubicado en e el pa che y la pieza es la de ans e i la ca ga que sopo a és a hacia el pa che. Asimismo, los ma e iales u ilizados en es e ipo de epa ación deben supe pone se y es a adecuadamen e adhe idos a las capas del laminado o iginal. Se p esen an a con inuación los ipos de epa aciones adhesi as más comunes. Repa ación usando pa che supe pues o (Pa ch epai ) En es e caso el espeso del laminado o iginal es á compues o po capas de elleno y los ma e iales u ilizados en la epa ación son adhe idos a la supe icie del laminado. Figu a 1-3. Repa ación adhesi a Figu a 1-4. Pa che adhesi o supe pues o 13 pos e io men e el e ec o que iene en la ensión de o u a del ma e ial la colocación de un panel de e ue zo mucho mayo que los de su misma se ie. 2.1.3 Con igu aciones Tipo C Es e ipo de con igu ación cons a á de paneles medios ( ipo M) cubie os po paneles de p o ección ( ipo P) al y como se mues an en la igu a. La amilia de ipo C cons a á de 4 sub ipos cuyo elemen o dis in i o se á la longi ud L señalada en la igu a an e io . Tabla 2-2.Dis inción de los paneles ipo C Tipo Longi ud L (cm) C1 1 C2 2 C3 3 C4 8 Se mues an a con inuación los paneles M en plan a: Figu a 2-3.Alzado de Con igu ación C 14 Además, es p eciso comen a que se incluye el ipo C4 con el mismo obje i o que el B4 nomb ado con an e io idad. 2.1.4 Aplicación a paneles epa ados, Con igu aciones Tipo D Se p e ende aho a es udia la o u a de ma e ial epa ado, pa a lo cual se es ablece án dos con igu aciones análogas D1 y D2, cuyas di e encias se de alla án pos e io men e. En es e ipo de con igu aciones, se usa án paneles ipo REP1 (pa a con igu ación D1) y REP4 (pa a con igu ación D2), ambos cons i uidos de 6 y 3 láminas espec i amen e, cuyas medidas en plan a (en cen íme os) se mues an a con inuación. La di ección de la ib a i á según el eje x indicado en el esquema. Figu a 2-4.Vis a en plan a de Con igu ación C Figu a 2-5. Plan a de paneles REP1 y REP4 15 La con igu ación ipo D1 se ca ac e iza á po se un panel REP1, en el que se elimina án (una ez cu ado) 3 capas de ma e ial en la zona cen al con un ancho de 5 cm, esanándose así la es uc u a pa a pos e io men e epa a la y es udia su o u a. T as la eliminación de ma e ial, se ob end á un panel como el mos ado en el esquema de la igu a 2-6. Finalmen e, la es uc u a se á epa ada con 3 láminas de 5x15 cm2 ubicadas en el hueco exis en e as el paso an e io , colocándose además una lámina adicional de 15x15 cm2 a in de comple a la epa ación adecuadamen e, al como se indicó en el apa ado 1.1.2.1 de es e p oyec o. Las láminas de las es uc u as REP2 y REP3 se án emplazadas con la misma di ección de la ib a que REP1. La con igu ación D1 queda á inalmen e como se indica en la siguien e igu a: Figu a 2-6. Con igu ación D1 an es de epa ación Figu a 2-7. Con igu ación D1 as la epa ación 16 En cuan o a la con igu ación ipo D2, es p eciso señala que es a á cons i uida de un panel REP4 o mado po 3 láminas 20x15 cm2 con di ección de ib a 0º, sob e las cuales se coloca án laminados REP5 cons i uidos po 3 capas 7.5x15 cm2 según se mues a en la siguien e igu a: Como podemos obse a , es a con igu ación es análoga a la D1 as la eliminación de ma e ial, con la pa icula idad de que con la cons ucción D2 se ha e i ado dicho paso pa a o ma el hueco cen al, pudiéndose así es udia pos e io men e las consecuencias que iene el p oceso de esanado de ma e ial. Finalmen e, ealizando la epa ación al igual que en el ipo D1, se iene lo siguien e: Figu a 2-8. Con igu ación D2 an es de epa ación Figu a 2-9. Con igu ación D2 as epa ación 17 2.2. P oceso de ab icación de paneles La ab icación de los paneles de ma e ial compues o [6] necesi a de dos p ocesos undamen ales: uno en el que se apilen las láminas de p eimp egnado (o ib as sin p eimp egna de esina) según una secuencia siguiendo un molde de e minado, como se comen ó en la sección an e io , y o o en el que se polime ice la esina que con ienen dichas láminas pa a ob ene inalmen e los paneles buscados. Pa a la consecución de es e abajo se ha hecho uso de ib a de ca bono P e-p eg AS4/8552 de cu ado a al a empe a u a (180ºC) en o ma o cin a unidi eccional 34%/194 masa de ib a po unidad de á ea. Las ope aciones complemen a ias a la e apa de apilado como puede se el co e, así como los ú iles empleados se desc ibi án en mayo de alle en las secciones pos e io es. La eacción de polime ización consis e en la gene ación de enlaces en e los monóme os de la esina pa a o ma cadenas y en el c uce de es as cadenas pa a o ma es uc u as sólidas. Pa a es a eacción, en p incipio sólo es necesa io un apo e de empe a u a, aunque, sólo con es o, las láminas no se compac an bien y la pieza inal p esen a á de ec os. Pa a ayuda a la compac ación y a man ene la o ma inal de la pieza du an e el cu ado, se aplica á p esión y acío g acias a la au ocla e. En es a pa e del p oyec o es cla e el ac o humano ya que muchas ac i idades como la medición o el co e implican des iaciones con espec o a lo eque ido eó icamen e. Po lo an o se á de i al impo ancia ob a cuidadosamen e a in de minimiza e o es u u os. 2.2.1. Laminación P e io a la en ada en de alle a cada ac i idad del p oceso, es p eciso clasi ica y ealiza un lis ado acla a i o de odas las láminas y las dimensiones que se an a necesi a pa a ob ene inalmen e los paneles deseados. Tabla 2-3. Lis ado de láminas a co a TIPO CONF. Nº LÁMINAS MEDIDAS (cm2) PANELES S TA 12 10X15 TB1 12 10X15 TB2 12 10X15 TB3 12 10X15 TB4 12 10X15 PANELES R TB3 6 6X15 TB2 6 4X15 TB1 6 2X15 18 TB4 6 15X15 PANELES SAC TB3 6 9X15 TB2 6 10X15 TB1 6 11X15 TB4 6 5X15 PANELES M TC1 6 7X15 6 13X15 TC2 6 7X15 6 13X15 TC3 6 7X15 6 13X15 TC4 6 7X15 6 13X15 PANELES P TC1 6 8X15 6 12X15 TC2 6 9X15 6 11X15 TC3 12 10X15 TC4 6 15X15 6 5X15 PANELES REP1 D1 6 20X15 PANELES REP2 D1 3 5X15 D2 3 5X15 PANELES REP3 D1 1 15X15 19 Pa a lle a a cabo el co e de cada una de las láminas especi icadas en la abla, se ha á uso de un cú e , eniendo en cuen a lo siguien e:  Se u iliza á una lámina de nailon pa a p o ege al laminado de la posible con aminación de la mesa.  Se u iliza án ba as y guan es pa a no con amina el ma e ial con la opa de los ope a ios y con la g asa de las manos espec i amen e.  La laminación se lle a á a cabo den o de una habi ación de ambien e con olado, que se suele denomina sala limpia. Los equipos a usa en la sala limpia pa a el con ol de las condiciones ambien ales son:  Humidi icado de ai e  Bomba de acío  Equipo de in oducción de ai e pa a man ene la sob ep esión  Ai e acondicionado Los equipos a usa en la sala limpia pa a la medición de las condiciones ambien ales son:  Con ol de Con aminación: Medido de Pa ículas GT-521 (Me OneIns umen s, Inc.), pe mi e medi la concen ación de pa ículas en suspensión de amaño supe io a 0.3 μm (siendo es e lími e de amaño ajus able en e 0.3 y 5 μm).  Con ol de Tempe a u a y Humedad: Da a Logge Tes o 175-H2, pe mi e almacena has a 16000 lec u as de empe a u a y humedad, abajando en un ango de 0 a 100 % HR, y –20ºC a 70ºC, lo que implica un egis o con inuo de dichos pa áme os en el iempo.  Con ol de P esión Di e encial: T ansmiso de P esión Di e encial Tes o 6342, pa a medida de p esión di e encial en e 0 y 50 Pa, con una esolución de 0.35 Pa. Es e equipo se complemen a con un da a logge de co ien e- ensión Tes o 175-S2 (con capacidad pa a 16000 lec u as), pa a el egis o de las medidas que ealiza el ansmiso de p esión. Pa a la conse ación de los ma e iales p eimp egnados se u iliza un a cón-congelado IGNIS IG-410, de 400 l de capacidad ú il, dimensiones 134 x 66 x 88.5 cm, egulación de la empe a u a, ce adu a y ala ma de up u a de la cadena de ío. El congelado man iene los ma e iales a empe a u a in e io a –18ºC, siendo capaz de alcanza –20ºC en con inuo. D2 1 20X15 PANELES REP4 D2 3 20X15 PANELES REP5 D2 6 7.5X15 20 Con el in de ce a he mé icamen e las bolsas que con ienen los laminados an es de in oduci las en el congelado , se dispone de un sellado de bolsas de polie ileno. 2.2.1.1. P ocedimien o En p ime luga ( as la ob ención de ba as y guan es) se obse a án los indicado es de la Sala limpia pa a comp oba que se es á abajando en las condiciones climá icas co ec as. Es as condiciones son:  La sob ep esión mínima ha de se de 1mm de H2O.  La concen ación de pa ículas en suspensión de un amaño supe io a 5μ no debe sob epasa en ningún caso 50 pa ículas po li o de ai e.  Las condiciones de empe a u a y humedad no deben sob epasa las condiciones de la Figu a. Una ez hechas las comp obaciones pe inen es, se ex ae el ollo de ma e ial de la bolsa e mosellada co ando la misma con el cú e . El ollo hab á sido sacado del congelado unas ho as an es de la ealización del p oceso con el in de que el ma e ial a empe e. Figu a 2-10. Condiciones de abajo en Sala Limpia 21 A con inuación se cuelga el ollo de uno de los ubos gi a o ios habili ados a al e ec o de modo que, al i a del ma e ial, quede en en ada a la mesa la ca a con p o ección. An es de coloca el ma e ial sob e la mesa es con enien e co a un ozo de lámina de nailon que cub a es a úl ima pa a e i a aspasos de pa ículas. T as coloca la cin a sob e la mesa, se ma can las medidas necesa ias de cada lámina (con ayuda de egla, escuad a y ca abón) y se co a con el cú e apoyándose en el ú il de co e (ple ina de aluminio habili ada a al e ec o) y co igiendo el ángulo con la escuad a, pa a e i a des iaciones en la di ección de la ib a. Al oma la medida an es de co a , es p esc ip i o da un sob e-la go, ya que, una ez cu ada la pieza, los bo des se co a án con la sie a pa a elimina los de ec os acumulados en los mismos (longi udes di e en es, bo des no ec os, ma cas de cin a, ozos de e enedo de co cho, exceso de esina,…). Po ello, a modo de ejemplo, pa a un panel de 150x150 mm2, es ecomendable lamina lo de 160x160 mm2. Figu a 2-11. Rollo de ib a de Ca bono an es de se ex aído Figu a 2-12. Disposición pa a el co e de láminas 22 Finalmen e, una ez se han co ado las láminas, se apilan, eniendo siemp e en cuen a que hay que e i a la capa p o ec o a an es de pega la siguien e lámina (a la p ime a lámina sí se le deja la capa p o ec o a que apoya en la mesa). Se coloca la segunda capa sob e la p ime a en la di ección ap opiada, siendo en es e caso a 0º, y se compac a con una espá ula de nylon ealizando mo imien os en la di ección de la ib a. Figu a 2-13. Compac ación de láminas La compac ación es necesa ia pa a e i a que queden pliegues y pa a elimina el ai e en e las capas el cual puede gene a u u as de laminaciones y po osidades. Cada es capas se debe ealiza una compac ación en bolsa de acío u ilizando la bolsa de compac ación eu ilizable de que se dispone en el labo a o io. A ella se le conec a una mangue a de acío unida a un comp eso que puede ealiza acío de ap oximadamen e 0.6 ba es. Cada es capas se debe ealiza una compac ación en bolsa de acío u ilizando la bolsa de compac ación eu ilizable de la que se dispone en el labo a o io. A ella se le conec a una mangue a de acío unida a un comp eso que puede ealiza acío de ap oximadamen e 0.6 ba es. Cuando se pegue la úl ima es ecomendable deja la capa p o ec o a has a que se aya a cu a pa a e i a con amina el ma e ial o que la luz lo deg ade. En el caso de que el laminado equie a adap a se a un ú il con cu as y/o esquinas, o las láminas no se adhie an bien, se puede u iliza un secado de ai e calien e eniendo cuidado de no quema el ma e ial. 29 Cabe des aca que si se ealiza la e apa de cu ado as un mon aje e óneo de la con igu ación es uc u al, se ob end án paneles con de ec os ales como los que se mues an en la imagen 2-23. Conc e amen e, se coloca on láminas cuya di ección de ib a di e ía 90º con espec o al es o del laminado, ob eniéndose paneles cu os que no son álidos pa a se some idos a es e es udio. Figu a 2-23. Paneles C4 y B4 de ec uosos 2.3. Resanado y epa ación de paneles en con igu ación D Se a a en es a sección de pone de mani ies o cómo se han ob enido las p obe as lis as pa a ensayo esul an es de los paneles en con igu ación D, es deci , aquellos some idos a epa ación eal con au ocla e. 2.3.1. Resanado en con igu ación D1 Con obje o de elimina 3 capas de ma e ial en la es uc u a D1 y ob ene una con igu ación como la que se indicó en la igu a 2-6, la he amien a que esul a se la seleccionada pa a dicho esanado es una esado a manual con b oca de diaman e. La esado a cuen a con un sopo e al que se puede conec a un sis ema de aspi ación pa a elimina el pol o de ca bono, el cual al ene conec ado una aspi ado a limi a la maniob abilidad del apa a o. Es p eciso comen a que se á necesa io po segu idad usa ba a, masca illa y guan es. 30 Las en ajas de e minan es de dicha esado a en e a o as he amien as p obadas son la p ecisión (siendo la p ecisión eó ica de 0.1 mm) y el iempo de esanado, el cual es bas an e meno que con las o as he amien as p obadas. Sin emba go, la selección de es a he amien a p esen a a ios p oblemas:  Pa a ealiza un esanado uni o me a una misma p o undidad la he amien a necesi a ene su base co ec amen e apoyada sob e la misma supe icie. Al ace ca se a las esquinas del panel se p o oca un cambio de al u a en e la pa e apoyada de la base en el panel y la pa e es an e, que apoya á en la supe icie donde se es é abajando o suspendida en el ai e  La des eza de la pe sona que maneja la esado a iene un g an peso en la ealización de es e p oceso. Con los p ime os esanados apa ecen di icul ades pa a aza líneas ec as, dando luga a una supe icie esanada a la que se á di ícil adap a co ec amen e las capas en la pos e io epa ación. Figu a 2-24. F esado a empleada pa a esanado 31 2.3.2. P oceso de Repa ación en Con igu aciones D Teniendo aho a dos con igu aciones D comple amen e análogas con el mismo ipo de geome ía (una ob enida po eliminación de ma e ial y o a po mon aje en la ab icación), se p ocede a epa a las median e el acople con adhesi o de los paneles REP2 y REP3, según se esquema izó en las igu as 2-7 y 2-9. Es con enien e lija la supe icie con el obje i o de mejo a el mojado con el adhesi o, al y como se indica en la siguien e igu a. Figu a 2-26. Lijado de la supe icie en paneles D Figu a 2-25. P oceso de esanado en panel D1 32 Se p ocede aho a a coloca adhesi o (de especi icación AIMS 10-01-006 pa a 180ºC) sob e la zona lijada y las capas que sus i ui án los huecos en el panel, según se esquema iza en las igu as 2-7 y 2-9. Pos e io a es a úl ima e apa de mon aje pa a la epa ación, se p ocede a la ab icación de una bolsa de acío y a in oduci lo en la au ocla e pa a el co ec o cu ado, siguiéndose el ciclo expues o en la igu a 2-20. Figu a 2-27. Adhesión de las capas epa ado as en con igu ación D 33 2.4. No malización de p obe as An es de comenza con los ensayos del ma e ial, es p eciso es ablece una medida es ánda de las p obe as que se an a ac u a a in de uni ica esul ados adecuadamen e. Po an o, se ha decidido que las medidas de cada p obe a sean las que se ep esen an a con inuación en cen íme os: Pa a ob ene las se p ocede á a co a los paneles ob enidos, eliminando en p ime luga el ma e ial sob an e de los bo des que puede habe luido du an e el cu ado y pos e io men e se co a án a medida según el esquema an e io . Pa a ello se ha á uso de la esado a y del calib e p epa ándose al y como se indica a con inuación pa a p ocede a co a : Figu a 2-29. Equipo necesa io pa a el co e de los paneles en p obe as Figu a 2-28. Medidas de las p obe as en cm 34 Figu a 2-30. P obe as no malizadas Hay que ene en cuen a que as es as ope aciones en las que el ac o humano uel e a juga un papel impo an e, no odas las p obe as end án exac amen e las mismas medidas. Es po ello que se han ecogido odas las medidas que se án ú iles de ca a a la ob ención de ensiones en las ablas que se p esen an a con inuación. Reco demos que du an e el ensayo de acción se aplica á una ue za sob e la p obe a y la ensión end á dada po : Donde A es el á ea de la sección ans e sal que se á calculada como sigue: Es po ello que nos in e esa á medi cuidadosamen e el alo del á ea de cada p obe a. Además en las con igu aciones ipo B se medi á ambién el á ea de la zona con e ue zo pa a u u os análisis po compa a i a. De las ensiones asociadas a dicho á ea de e ue zo. 35 Tabla 2-4. Ca ac e ización de p obe as ipo A TIPO A PROBETA ESPESOR (mm) ANCHO (mm) ÁREA (mm2) 1 1,05 14,84 15,58 2 0,91 14,82 13,48 3 0,95 14,8 14,10 4 0,976 14,75 14,40 5 0,98 14,76 14,46 6 0,8833333 14,82 13,09 Tabla 2-5. Ca ac e ización de p obe as ipo B1 TIPO B1 PROBETA ESPESOR (mm) ANCHO (mm) ESPESOR REF (mm) ÁREA (mm2) ÁREA REF (mm2) 1 1,09 15,84 1,97 17,34 31,20 2 1,16 16,16 2,12 18,74 34,25 3 1,11 15,92 2,05 17,75 32,64 4 1,14 16,26 2,08 18,54 33,83 5 1,19 16,19 2,07 19,26 33,51 6 1,14 16,11 2,11 18,37 34,00 36 Tabla 2-6. Ca ac e ización de p obe as ipo B2 Tabla 2-7. Ca ac e ización de p obe as ipo B3 TIPO B3 PROBETA ESPESOR (mm) ANCHO (mm) ESPESOR REF (mm) ÁREA (mm2) ÁREA REF (mm2) 1 1,05 15,35 2 16,11 30,7 2 0,91 15,67 2,23 14,25 34,94 3 0,95 15,75 2,22 15,01 34,96 4 0,97 15,49 2,24 15,12 34,69 5 0,98 15,62 2,21 15,30 34,52 6 0,88 15,71 2,2 13,87 34,56 TIPO B2 PROBETA ESPESOR (mm) ANCHO (mm) ESPESOR REF (mm) ÁREA (mm2) ÁREA REF (mm2) 1 1,16 14,84 2,21 17,29 32,80 2 1,19 14,82 2,13 17,71 31,57 3 1,1 14,8 2,14 16,28 31,67 4 1,15 14,75 2,14 16,96 31,56 5 1,12 14,76 2,15 16,53 31,73 6 1,13 14,82 2,11 16,75 31,28 37 Tabla 2-8. Ca ac e ización de p obe as ipo B4 TIPO B4 PROBETA ESPESOR (mm) ANCHO (mm) ESPESOR REF (mm) ÁREA (mm2) ÁREA REF (mm2) 1 1,15 15,44 2,26 17,75 34,89 2 1,12 15,83 2,3 17,72 36,40 3 1,1 15,49 2,22 17,03 34,38 4 1,15 15,48 2,22 17,80 34,36 5 1,16 15,71 2,21 18,22 34,71 6 1,11 15,51 2,27 17,21 35,20 Tabla 2-9. Ca ac e ización de p obe as ipo C1 TIPO C1 PROBETA ESPESOR (mm) ANCHO (mm) ÁREA (nm2) 1 2,04 15,84 32,31 2 2,05 16,16 33,12 3 2,01 15,92 32,009 4 2,03 16,26 33,01 5 2,09 16,19 33,83 6 2 16,11 32,23 38 Tabla 2-10. Ca ac e ización de p obe as ipo C2 TIPO C2 PROBETA ESPESOR (mm) ANCHO (mm) ÁREA (mm2) 1 2 15,65 31,3 2 2,15 15,54 33,41 3 2,07 15,71 32,51 4 2,16 15,46 33,39 5 2,15 15,65 33,64 6 2,12 15,69 33,26 Tabla 2-11. Ca ac e ización de p obe as ipo C3 TIPO C3 PROBETA ESPESOR (mm) ANCHO (mm) ÁREA (mm2) 1 2,04 15,34 31,29 2 2,06 15,48 31,88 3 2,01 15,53 31,21 4 2,04 15,73 32,08 5 2,09 15,55 32,49 6 2,03 15,87 32,21 45 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Con igu ación B1 Desplazamien o (mm) Tensión (MPa) 3.2. Tipo B1 Figu a 3-6. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación B1 En p ime luga , podemos obse a en el g á ico 3-6 un compo amien o bas en e simila en e los especímenes ensayados de es a se ie. Po o o lado, la di e encia en desplazamien o de la mo daza así como la ensión de o u a con espec o a los especímenes de ipo A es bas an e acusada (p ác icamen e 10 eces mayo ), lo cual se debe al e ue zo que aho a p o ege la zona de unión en e los paneles S. En cuan o a la o u a de las p obe as de con igu ación B1, es p eciso comen a que en odas ocu e algo análogo a lo que se ap ecia en la imagen 3-7, encon ándose ubicada la ac u a en la zona cen al del panel ipo S como e a de espe a . Es impo an e des aca que odas las p obe as de ipo B (B2, B3 y B4) ompen de igual modo. 46 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Con igu ación B2 Desplazamien o (mm) Tensión (MPa) Figu a 3-7. Ro u as en p obe as ipo B 3.3. Tipo B2 Figu a 3-8. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación B2 47 En cuan o a las ep esen aciones de las con igu aciones B2 y B1, se puede obse a la simili ud de compo amien o exis en e en e ambas, si bien es p eciso comen a que la o u a se p oduce bajo ensiones meno es en el ipo B1 debido a la meno can idad de ma e ial de e ue zo (longi ud d meno , según se mos ó en el esquema de la igu a 2-2) en el solape de unión de los paneles S. 3.4. Tipo B3 Figu a 3-9. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación B3 A la is a de la igu a 3-9, es in e esan e eseña cómo a di e encia de lo que ocu e en los ipos B1 y B2, en la con igu ación B3 iene luga un enómeno que se a a denomina en lo que siguie como o u a p elimina , el cual se ap ecia con cla os picos de bajada de ensión asociados a despegues, p e ios a la o u a de ini i a de la p obe a. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 Con igu ación B3 Desplazamien o (mm) Tensión (MPa) 48 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 200 400 600 800 1000 Con igu ación B4 Desplazamien o (mm) Tensión (MPa) 3.5. Tipo B4 En p ime a ins ancia de la igu a 3-9 se puede des aca que los alo es de ensión alcanzados en es a con igu ación son mayo es que los del es o de paneles ipo B analizados. Asimismo, al igual que ocu e en con igu acion B3, se dan picos de o u a p elimina , si bien aho a se ap ecia una mayo dispe sión en las cu as ob enidas. Figu a 3-10. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación B4 49 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Con igu ación C1 Desplazamien o (mm) Tensión (MPa) 3.6. Tipo C1 Figu a 3-11. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación C1 Según se obse a en es a igu a, odas las p obe as se compo an de o ma simila en el ensayo, aunque se puede ap ecia que la p obe a 1 expe imen a el mismo pico de bajada de ensión p e- o u a de ini i a que aquellas que cons i uyen la con igu ación B1. En de ini i a, si bien la ensión de o u a es del mismo o den en odos los ipos de es a con igu ación, el desplazamien o de la mo daza de la máquina INSTRON ha sido mayo pa a las p obe as 1 y 6. Además, se puede ap ecia una g an di e encia en é minos de ensión de o u a en e las p obe as 1 y 6 de es a se ie. 50 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Desplazamien o (mm) Tensión (MPa) 3.7. Tipo C2 Figu a 3-12. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación C2 Podemos obse a en las cu as ensión-desplazamien o cómo en la mayo ía de los casos se p oduce una p ime a bajada d ás ica de la ensión y luego es a uel e a aumen a has a la o u a de ini i a, al igual que sucede en la con igu ación B3 y la p obe a 1 de ipo C1. Dicho enómeno es mos ado de o ma aislada en o ma de g á ico ensión-desplazamien o en la igu a 3-13 pa a la p obe a 4 de ipo C2. 51 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 TC2P4 desplazamien o (mm) ensión (MPa) Figu a 3-13. Ro u a en p obe a ipo C2 Figu a 3-14. De alle de o u a p elimina en Con igu ación C 52 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Desplazamien o (mm) Tensión (MPa) 3.8. Tipo C3 Figu a 3-15. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación C3 3.9. Tipo C4 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 con igu ación C3 desplazamien o (mm) ensión (MPa) Figu a 3-16. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación C4 53 A la is a de los g á icos 3-15 y 3-16 de las con igu aciones C3 y C4, es de eseña la ma cada p esencia del enómeno de o u a p elimina , así como la dispe sión de las cu as de ensayo en e las p obe as de una misma con igu ación. En cuan o a la o u a de las p obe as ipo C, cabe esal a la iolencia con la que iene luga , ompiéndose cada una de o ma ca as ó ica y siguiendo un mismo pa ón de ca ác e explosi o; los agmen os de los paneles M y P que con o man las zonas de unión salen despedidos en el ins an e de la o u a. Con obje o de analiza qué ocu e en la p obe a du an e los picos de o u a p elimina p e iamen e mencionados y eseñados en g á icos ensión-desplazamien o, se some e una p obe a de ipo C4 a ensayo, de o ma que cuando se ap ecia dicho pico, se e i a á la ca ga aplicada a la p obe a a in de obse a el es ado ísico de es a. La cu a que de dicho ensayo se de i a, es p esen ada en la igu a 3-17. Figu a 3-17.Cu a ension-desplazamien o pa a ensayo de o u a p elimina T as el pico que iene luga en o no a 0.5 mm de desplazamien o no se obse a ningún indicio de o u a en ib as. Al comenza de nue o a ca ga el ma e ial (no a cómo al es a en pe íodo elás ico la pendien e de la cu a es la misma que la de la p ime a ez que se aplicó ue za) se iene que en o no a la misma ensión se da o o pico en el que sí se ap ecia o u a de ib as, aunque es a o u a no sea la de ini i a de la p obe a. Se puede ap ecia lo explicado en la igu a 3-18. En dicha imagen se ap ecia el despegue de los paneles ipo P de los M, comenzando es o en la zona de unión de los paneles P. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 50 100 150 200 250 300 Ro u a p elimina en con igu ación C4 desplazamien o (mm) ensión (MPa) 54 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Desplazamien o (mm) Tensión (MPa) Figu a 3-18. P obe a ipo C4 con o u a p elimina 3.10. Tipo D1 Figu a 3-19. Rep esen ación ensión-desplazamien o en con igu ación D1 61 Figu a 4-3. G á ico de ensiones de o u a en ipo B2 Tabla 4-3. Resul ados ipo B2 PROBETA ROTURA (MPa) ROTURA REF (MPa) p obe a 1 735,750 382,760 p obe a 2 742,416 386,682 p obe a 3 834,594 409,622 p obe a 4 857,043 432,152 p obe a 5 838,468 403,989 p obe a 6 871,437 431,320 MEDIA 813,285 MPa COEFICIENTE DE VARIACIÓN 7,25 % DESVIACIÓN ESTÁNDAR 59,023 MEDIA (REF) 407,754 MPa COEFICIENTE DE VARIACIÓN (REF) 5,18 % DESVIACIÓN ESTÁNDAR (REF) 21,151 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 p obe a 1p obe a 2 p obe a 3p obe a 4p obe a 5p obe a 6 Tensión de o u a (Mpa) Tipo B2 ension de o u a ension o u a a ea e ue zo 62 Tabla 4-4. Resul ados ipo B3 PROBETA ROTURA (MPa) ROTURA REF (MPa) p obe a 1 868,111 455,758 p obe a 2 974,005 397,463 p obe a 3 894,145 383,959 p obe a 4 898,225 391,636 p obe a 5 958,096 424,857 p obe a 6 1025,281 411,666 MEDIA 936,311 MPa COEFICIENTE DE VARIACIÓN 6,35 % DESVIACIÓN ESTÁNDAR 59,482 MEDIA (REF) 410,890 MPa COEFICIENTE DE VARIACIÓN (REF) 6,42 % DESVIACIÓN ESTÁNDAR (REF) 26,401 0 200 400 600 800 1000 1200 p obe a 1 p obe a 2 p obe a 3 p obe a 4 p obe a 5 p obe a 6 Tensión de o u a (Mpa) Tipo B3 ension o u a ension o u a a ea e ue zo Figu a 4-4. G á ico de ensiones de o u a en ipo B3 63 Figu a 4-5. G á ico de ensiones de o u a en ipo B4 Tabla 4-5. Resul ados ipo B4 0 200 400 600 800 1000 1200 p obe a 1 p obe a 2 p obe a 3 p obe a 4 p obe a 5 p obe a 6 Tensión de o u a (MPa) Tipo B4 Tensión de o u a Tensión de o u a en e ue zo PROBETA ROTURA (MPa) ROTURA REF (MPa) p obe a 1 1084,567 579,3497056 p obe a 2 871,373 454,2518875 p obe a 3 1106,367 568,3268737 p obe a 4 830,642 439,5691503 p obe a 5 886,953 471,1012752 p obe a 6 891,565 453,4497747 MEDIA 945,245 MPa COEFICIENTE DE VARIACIÓN 12,53 % DESVIACIÓN ESTÁNDAR 118,525 MEDIA (REF) 494,34 MPa COEFICIENTE DE VARIACIÓN (REF) 23,97 % DESVIACIÓN ESTÁNDAR (REF) 118,525 64 Figu a 4-6. G á ico de ensiones de o u a en ipo C1 Tabla 4-6. Resul ados ipo C1 PROBETA ROTURA (MPa) p obe a 1 439,837 p obe a 2 370,959 p obe a 3 376,598 p obe a 4 357,807 p obe a 5 338,210 p obe a 6 390,244 MEDIA 378,94 MPa COEFICIENTE DE VARIACIÓN 9,149 % DESVIACIÓN ESTÁNDAR 34,672 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 p obe a 1p obe a 2 p obe a 3 p obe a 4 p obe a 5 p obe a 6 Tensión de o u a (Mpa) Tipo C1 65 Tabla 4-7. Resul ados ipo C2 PROBETA ROTURA (Mpa) p obe a 1 418,907 p obe a 2 403,108 p obe a 3 430,443 p obe a 4 402,317 p obe a 5 436,659 p obe a 6 427,436 MEDIA 419,81 Mpa COEFICIENTE DE VARIACIÓN 3,43 % DESVIACIÓN ESTÁNDAR 14,428 Cabe des aca el pequeño po cen aje de des iación es ánda que se iene en es a con igu ación. 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 p obe a 1 p obe a 2 p obe a 3 p obe a 4 p obe a 5 p obe a 6 Tensión de o u a (Mpa) Tipo C2 Figu a 4-7. G á ico de ensiones de o u a en ipo C2 66 Figu a 4-8. G á ico de ensiones de o u a en ipo C3 Tabla 4-8. Resul ados ipo C3 PROBETA ROTURA (MPa) p obe a 1 422,062 p obe a 2 374,776 p obe a 3 370,170 p obe a 4 387,566 p obe a 5 439,303 p obe a 6 378,801 MEDIA 395 MPa DESVIACIÓN ESTÁNDAR 28,415 COEFICIENTE DE VARIACIÓN 7,185 % 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 p obe a 1 p obe a 2 p obe a 3 p obe a 4 p obe a 5 p obe a 6 Tensión de o u a (Mpa) Tipo C3 67 Figu a 4-9. G á ico de ensiones de o u a en ipo C4 Tabla 4-9. Resul ados ipo C4 PROBETA ROTURA (MPa) p obe a 1 361,50 p obe a 2 414,08 p obe a 3 342,922 p obe a 4 418,666 p obe a 5 343,188 p obe a 6 406,776 MEDIA 381,190 MPa DESVIACIÓN ESTÁNDAR 35,882 COEFICIENTE DE VARIACIÓN 9,41 % 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 p obe a 1 p obe a 2 p obe a 3 p obe a 4 p obe a 5 p obe a 6 Tensión de o u a (MPa) Tipo C4 68 Figu a 4-10. G á ico de ensiones de o u a en ipo D1 Tabla 4-10. Resul ados ipo D1 PROBETA ROTURA (MPa) p obe a 1 863,218 p obe a 2 858,233 p obe a 3 742,542 p obe a 4 935,599 p obe a 5 956,780 p obe a 6 779,663 MEDIA 856,006 MPa DESVIACIÓN ESTÁNDAR 83,963 COEFICIENTE DE VARIACIÓN 9,80 % 0 200 400 600 800 1000 1200 p obe a 1 p obe a 2 p obe a 3 p obe a 4 p obe a 5 p obe a 6 Tensión de o u a (MPa) Tipo D1 69 Figu a 4-11. G á ico de ensiones de o u a en ipo D2 Tabla 4-11. Resul ados ipo D2 PROBETA ROTURA (MPa) p obe a 1 1150,029 p obe a 2 1021,330 p obe a 3 1021,998 p obe a 4 1047,582 p obe a 5 867,154 p obe a 6 659,531 MEDIA 1021,619 MPa DESVIACIÓN ESTÁNDAR 101,274 COEFICIENTE DE VARIACIÓN 9,913 % 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 p obe a 1 p obe a 2 p obe a 3 p obe a 4 p obe a 5 Tensión de o u a (MPa) Tipo D2 70 Es p eciso comen a que en la indus ia ae oespacial es común la o elancia de ensayos con has a un 15 % de coe icien e de a iación ap oximadamen e y a la is a de los esul ados expues os, se cumple pa a odos los casos excep o pa a la con igu ación D2 y B4 pa a el caso de la ensión asociada al á ea del e ue zo. 4.2. Compa a i as En la p esen e sección se a a de plasma cla amen e las analogías y di e encias en e las dis in as es uc u as ab icadas. Se ep esen a a con inuación con al in un diag ama con la ensión de o u a media de cada con igu ación, así como un cuad o esumen con dichos alo es. Es p eciso comen a que se incluye en el g á ico la ensión de o u a del ma e ial i gen [4], conside ado el cual como un laminado cuya di ección de la ib a es á o ien ada a 0º. 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 AB1 B2 B3 B4 C1 C2 C3 C4 D1 D2 VIRGEN Tensión de o u a (Mpa) Compa a i a de con igu aciones Figu a 4-12. Compa a i a de ensiones de o u a en odas las con igu aciones 77 78 REFERENCIAS [1] Hexcel Composi es, «Composi es Repai ». [2] F. Pa ís, J. Cañas, J. C. Ma ín y A. Ba oso, In oducción al análisis y diseño con ma e iales compues os. [3] Manual de uso de la máquina INSTRON 8801. [4] L. Velasco «Desa ollo de un mé odo de epa ación de epa aciones en laminados monolí icos de ib a de ca bono» [5] MATLAB Use Guide . [6] J. Jus o, J. C. Ma ín y J. Cañas, P ác icas de ma e iales compues os, 2014. [7] A. Mi a e e y L. Cas ejón, «Ma e iales Compues os,» Desc ip i a de ma e iales. Ma e iales en el p oceso de diseño, 2002. [8] C. Sou is, «Fib e ein o ced composi es in ai c a cons uc ion,» P og ess in Ae ospace Sciences, ol. 41, 2005. 79 ANEXO Se mues a a con inuación el código empleado pa a la ealización de las ep esen aciones mos adas en la sección 3.Ensayos. Rep esen ación.m clc; close all; clea all; o u a=ze os(6,1); % o u a e =ze os(6,1); o i=1:6 s=s ca ('TC1P',num2s (i),'.cs '); d=s ca ('TC1P',num2s (i)); b=s ca ('D',num2s (i+1)); %b e =s ca ('F',num2s (i+1)); desplazamien o=xls ead(s,d,'G2:G12301'); ca ga=xls ead(s,d,'H2:H12301'); %en KN a ea=xls ead('AREAS.xlsx','TIPO C1',b); %en mm^2 %a ea e =xls ead('AREAS.xlsx','TIPO B2',b e ); ension=1000*(ca ga/a ea); %en MPa % ension e =1000*(ca ga/a ea e ); a=s ca ('b'); w=s ca ('g');y=s ca ('k'); l=s ca ('c'); u=s ca ('m'); n=s ca (' '); colo es=[a w y l u n]; j=colo es(i); % igu e %pa a saca g a icas indi iduales plo (desplazamien o-desplazamien o(1), ension,j); axis([0,0.85,0,500]); hold on %pa a la amilia de cu as % i le(d) %pa a indi iduales i le ('con igu ación C1') %pa a la amilia xlabel('desplazamien o (mm)') ylabel(' ensión (MPa)'); o u a(i)=max( ension) %en MPa % o u a e (i)=max( ension e ) end %xlsw i e('GRAFICO.xlsx', o u a,' ipoB2','B2:B7') 80