Estudio de la deformación en condiciones de fatiga de un material compuesto por fibra de vidrio y resina de poliéster, sometido a esfuerzo de tracción pulsante y bajo diferentes condiciones de humedad

Abstract

En esta investigación se plantea el análisis del proceso de deformación por fatiga de un material compuesto tipo GFRP (polímero reforzado con fibra de vidrio) bajo diferentes condiciones de carga cíclica (R=0,25-0,37,0,5 y sm =147-108-88 MPa) y amplitud constante durante todo el proceso. También se analiza la influencia que las diferentes condiciones de humedad suponen en este proceso de deformación. La metodología de trabajo seguida se basa en realizar ensayos destructivos (método de fatiga) y hacer un seguimiento de los mismos utilizando un captador de deformaciones y un software específico mediante el cual se observa la evolución de la deformación del material a lo largo de toda su vida hasta su rotura. Los parámetros mecánicos que caracterizan el material se establecen mediante ensayos estáticos y análisis estadístico de los resultados: tensión de rotura en el límite de proporcionalidad y módulo elástico. Se detectan dos tramos lineales del módulo elástico. Se analiza el proceso de degradación del material por fatiga, obteniéndose, diferentes tipologías del diagrama de deformación y la existencia de un punto crítico en este diagrama. El punto crítico establece un valor límite para la deformación "deformación admisible" y un valor límite de vida sin riesgo de rotura de "vida útil". Se establece la "esperanza de vida" del material para valores smax comprendidos entre el 10 y el 16% de la tensión de rotura sr , siendo del orden de 104 - 107 ciclos, y no aparece a estos niveles de vida un valor de "límite de rotura" aunque los estudios realizados indiquen su posible existencia. Los resultados obtenidos de "esperanza de vida" del material se contrasta con los datos obtenidos por otro material similar y se pone de manifiesto que: materiales similares pero con diferentes contenidos de refuerzo tienen "modelos de esperanza de vida" diferentes, siendo modelos de tipo multiplicativo pertenecientes