tratamiento numérico de los materiales compuestos · 2003. 10. 17. · materiales compuestos e....
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Tratamiento Numérico de los Materiales Compuestos
E. Car
S. Oller E. Oñate
Monografía CIMNE Nº57, Julio 2000
Tratamiento Numérico de los Materiales Compuestos
E. Car S. Oller
E. Oñate
Monografía CIMNE Nº57, Julio 2000
Edificio C1, Campus Norte UPC, Gran Capitán s/n, 08034 Barcelona, España
Primera Edición, Julio 2000 Los autores Edita: Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería Edificio C1, Campus Norte UPC Gran Capitán s/n 08034 Barcelona, España ISBN: 84-89925-66-6
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1t
θ+ 1t
θ+
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Laminados asimétricos
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1 1
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EnsamblajeSolución del
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¿Convergencia?(Global)
Actualizarbase de datos
FIN
InicioLectura de
datos
Cálculo matrizde rigidezelemental
Incremento decarga
Fuerzasnodales
elementales
EnsamblajeSolución del
sistema
¿Convergencia?(Local)
Actualizarbase de datos
Escala Macroscópica Escala Microscópica
Ecuaciónconstitutiva
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Von Mises Isótropo y Anisótropo
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Von Mises Isótropo
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Von Mises Isótropo
Von Mises Anisótropo
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PROXIMA ITERACION
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Verificación de equilibrio y convergencia
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5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Ángulos
Mód
ulo
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]
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Halpin
Modif1
Modif2
Experimental
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1,00
1,00
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Matriz
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0
5
10
15
20
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
Coeficiente de participación volumétrica
Mód
ulo
elás
tico
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sver
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GP
a] Aproximación uniaxial
Modif1
Modif2
Halpin
Experimental
Unidimensional
Teórico
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200,00
400,00
600,00
800,00
1000,00
1200,00
1400,00
1600,00
1800,00
0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10
Desplazamiento
Fue
rza
Micromodelo
Macromodelo G=0
Macromodelo G=600
Macromodelo G=6000
Macromodelo G=11000
Macromodelo G=15000
Macromodelo pequeñas
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FDSÐWXOR :1 HMHPSORV QXPÌULFRV
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:171 HVWXGLR GHO IHQÖPHQR GIP D WUDYÌV GH XQ PLFURPRGHOR \ FRPSDUDFLÖQ FRQ HO PRGHOR SURSXHVWR
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FDSÐWXOR :1 HMHPSORV QXPÌULFRV
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0
2
4
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Posición [cm] (longitud de la pieza)
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Icremen. 20
Icremen. 30
Icremen. 40
Icremen. 50
Icremen. 60
Icremen. 70
Icremen. 80
Icremen. 90
Icremen.100
& 68 ! , 8+ 11>>
-6
-4
-2
0
2
4
6
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Posición [cm] (longitud de la pieza)
Ten
sión
Tan
genc
ial [
kp/c
m2]
Icremen.110
Icremen.120
Icremen.130
Icremen.140
Icremen.150
Icremen.160
Icremen.170
Icremen.220
Icremen.250
Icremen.280
Icremen. 300
& 68 ! , 8+ 11>4>>
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40
60
80
100
120
140
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Posición [cm] (longitud de la pieza)
Ten
sión
long
itudi
nal [
kp/c
m2]
Icremen. 1
Icremen. 10
Icremen. 20
Icremen. 30
Icremen. 40
Icremen. 50
Icremen. 60
Icremen. 70
Icremen. 80
Icremen. 90
Icremen.100
& 68 ! ,+ 11>>
0
20
40
60
80
100
120
140
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Posición [cm] (longitud de la pieza)
Ten
sión
Lon
gitu
dina
l [kp
/cm
2]
Icremen. 110
Icremen. 120
Icremen. 130
Icremen. 140
Icremen. 150
Icremen. 160
Icremen. 170
Icremen. 220
Icremen. 250
Icremen. 280
Icremen. 300
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) FDSÐWXOR :1 HMHPSORV QXPÌULFRV
Incremento 2
Incremento 10
Incremento 20
Incremento 30
Incremento 40
Incremento 50
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20
40
60
80
100
120
140
0,000 0,001 0,001 0,002 0,002 0,003 0,003 0,004
Desplazamiento [cm]
Fue
rza
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Macromodelo
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10000
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Desplazamiento [µm]
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350
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Desplazamiento [µm]
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Modelo lineal
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25000
30000
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Desplazamiento [µm]
Fue
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[N]
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Modelo no lineal
Modelo lineal
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0 50 100 150 200 250 300 350
Desplazamiento [µm]
Ape
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]
ResultadosexperimentalesModelo no lineal
Modelo lineal
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Desplazamiento [µm]
Ape
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ent
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[ µm
]
ResultadosexperimentalesModelo no lineal
Modelo lineal
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& 68 !4>>C<13 8 J , /
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3 FDSÐWXOR :1 HMHPSORV QXPÌULFRV
& 6)8 !4>>C<13 8 J %%
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:181 HQVD\R D WUDFFLÖQ GH SUREHWDV HQWDOODGDV ,
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1000
1500
2000
2500
3000
0 50 100 150 200 250 300 350
Desplazamiento [µm]
Fue
rza
[N]
Resultados experimentales
Modelo no lineal
Modelo lineal
& 638 !4>>C<13 8 J # +
0
20
40
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140
160
0 50 100 150 200 250 300 350
Desplazamiento [µm]
Ape
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] ResultadosexperimentalesModelo no lineal
Modelo lineal
& 6,8 !4>>C<13 8 J '# - *. # +
- FDSÐWXOR :1 HMHPSORV QXPÌULFRV
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20
40
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80
100
120
140
160
0 50 100 150 200 250 300 350
Desplazamiento [µm]
Ape
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m] Resultados
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Modelo lineal
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Desplazamiento[µm]
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Modelo lineal
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0 50 100 150 200 250
Desplazamiento [µm]
Ape
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Modelo lineal
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Desplazamiento [µm]
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Desplazamiento [µm]
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[N]
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Resultados experimentales
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Desplazamiento [µm]
Ape
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[ µm
]ResultadosexperimentalesMacromodelo
Modelo lineal
Homogeneización
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Desplazamiento [µm]
Fue
rza
[N]
548 Elementos
Resultados experimentales
1988 Elementos
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3/33; 3 /3375 3/337 4 /5899h08 ;3/6:8 3 /7 5;/:38 64 /6473 3/3384<: 488< /4644
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Desplazamiento
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0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Desplazamiento
Car
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Desplazamiento
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