Desarrollo y validación de un modelo numérico para el análisis de uniones abulonadas en materiales compuestos

Abstract

La combinación de bajo peso y alta resistencia que brindan los materiales compuestos, los posiciona conveniente en aplicaciones estructurales exigentes, sin embargo es conocido que la vinculación o unión entre elementos estructurales fabricados en compuestos es un punto crítico. En este trabajo se desarrolla un modelo numérico para estudiar una unión abulonada de solape simple de dos placas de material compuesto. El análisis del problema se hace empleando un código de elementos finitos, y el modelo desarrollado contempla el múltiple contacto entre las placas de compuesto, el cuerpo del bulón y las arandelas. Las placas se consideran fabricadas en fibra de carbono unidireccional en una matriz de epoxi, las arandelas son de acero, mientras que el bulón y la tuerca se consideran construidas en titanio. Los resultados de este análisis computacional concuerdan muy bien con los obtenidos a nivel experimental por otros autores, no solo en cuanto a nivel tensional sino también en las deformaciones y distorsiones mostradas por las placas. A partir de los resultados satisfactorios obtenidos en este trabajo, es posible proseguir con el estudio del comportamiento de otras configuraciones de abulonado.