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Computer Aided Design Environment for Composites (CADEC) 14.1.6392.14245

Aplicación para complementar Introduction to Composite Materials Design-- 2nd Edition, CRC (2011) de Ever J. Barbero

CADEC -- Láminas reforzadas con textiles

Los refuerzos de tejido son materiales textiles tejidos con fibras estructurales tales como carbono, vidrio, Kevlar, Vectran, y otros. Estas fibras también se llaman fibras de alto rendimiento, pero en realidad eso no dice mucho, que más bien las llamaríamos fibras estructurales ya que se utilizan para reforzar materiales compuestos, que luego se utilizan con fines estructurales. Los refuerzos textiles ofrecen algunas ventajas con respecto a los laminados reforzados con fibras unidireccionales, incluyendo mayor facilidad para el proceso de laminado (lay-up), mayor tolerancia a daños, y mayor resistencia al impacto del material compuesto resultante. Un laminado reforzado con tela textil es una colección de láminas, donde cada lámina está reforzada con una capa de tela. Los materiales compuestos reforzados con telas pueden ser laminados o no, pero incluso una única lámina reforzada con un tejido textil muestra muchas de las características de los laminados, tales como alta rigidez y resistencia en dos direcciones perpendiculares. Las telas se clasifican como tejida, no tejida, de punto, trenzada, de dos dimensiones (2D), y de tres dimensiones (3D). CADEC puede predecir todas las propiedades elásticas y resistencias de una lámina reforzada con tejido. Esta lámina se puede incorporar en un laminado híbrido con todos los otros tipos de láminas para el cual se calculan las propiedades en el capítulo 4, incluyendo láminas unidireccional, aleatoria, y experimental. CADEC puede calcular las propiedades de las láminas reforzadas con textiles planos, ortogonales, cuadrados, de tela tejida incluyendo ligamento tafetán, sarga, y satén. A través de espesor, un tejido plano muestra las características debidas a la ondulación del tejido. Un tejido ortogonal tiene haces de fibras orientadas a un ángulo recto (90 grados) en el plano de la tela. En la direccion y, a lo largo del rollo de tela que se produce en el telar, los haces de fibras se los denomina de "urdimbre" o "trama". Los haces de fibras en la dirección x, perpendicular a la urdimbre, se denominan haces de "relleno". El refuerzo se describe por parámetros geométricos y de material. Los parámetros geométricos incluyen el número de arnés, el desplazamiento, y entrelazado. Además la entrada de datos incluye el espesor del relleno, espesor de la urdimbre, espesor de la matriz, ancho de relleno, y el ancho de la urdimbre. Los espacios entre los haces (hilos) de relleno y urdimbre tambien pueden ser incluidos en los datos para así describir el entretejido con mas precisión. El software puede predecir la rigidez y la resistencia de los materiales compuestos reforzados con tejido tafetán, sarga, y satén. La lámina textil es idealizada como un material transversalmente isótropo. Las propiedades calculadas incluyen:

  • Cinco módulos elásticos
  • Siete valores de resistencia
  • Dos coeficientes de expansión térmica
  • Dos coeficientes de expansión por humedad
La lámina textil calculada se puede utilizar como cualquier otra lámina en el resto del software.

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