Modelo para el análisis de esfuerzos térmicos intralaminares en materiales compuestos laminados

Resumen

Cuando un elemento estructural es fabricado con un material 
compuesto laminado (MCL) y se somete a cambios de temperatura, se generan esfuerzos térmicos intralaminares. Estos esfuerzos 
se presentan debido a las diferencias en los coeficientes de expansión térmica y a las propiedades elásticas de las capas que 
componen al MCL. Es posible que una combinación de esfuerzos 
intralaminares y esfuerzos mecánicos puedan producir fallas por 
separación en las capas de los MCL (delaminación).
En este artículo se presenta un modelo analítico con el cual se 
calculan esfuerzos térmicos globales e intralaminares producidos 
por cambios de temperatura inducidos en MCL metálicos, simétricos y sin restricciones en las fronteras. El modelo es alimentado 
por datos de deformación obtenidos por extensómetros eléctricos 
colocados en la frontera del MCL. El modelo puede ser utilizado en 
la determinación de esfuerzos intralaminares y globales considerando restricciones o cargas en la frontera, sólo si el problema es 
de esfuerzos planos. 
El modelo fue desarrollado haciendo una analogía al modelo 
analítico desarrollado en [1], el cual consiste en calcular esfuerzos 
intralaminares y globales que se generan por la diferencia entre 
las constantes elásticas de los materiales que componen un MCL 
sometido a tensión simple. El modelo propuesto se fundamenta en 
la teoría de la elasticidad lineal, en la teoría clásica de láminas y 
en el principio de superposición.
Con el modelo y mediante pruebas experimentales de validación, se pueden calcular los coeficientes de expansión térmica 
(CET) de cada una de las capas. Estas pruebas mostraron que el 
modelo propuesto es confiable y consistente