Simulación computacional de compuestos fibrosos de baja densidad

Autores/as

  • Fernando Ramírez Universidad de Los Andes
  • Paul Heyliger Universidad Estatal de Colorado
  • Guillermo Ramirez Universidad Tecnológica de Tennessee
  • Juan Tamasco Universidad de Los Andes

Palabras clave:

simulación de Monte Carlo, propiedades efectivas, compuestos fibrosos

Resumen

Los compuestos fibrosos de baja densidad están constituidos por fibras, adhesivo y aire, y poseen propiedades mecánicas efectivas que dependen de las propiedades geométricas y mecánicas individuales de sus constituyentes. Modelos geométricos tridimensionales de este tipo de compuestos fueron desarrollados para la evaluación computacional de sus propiedades efectivas, rigidez y resistencia. Las predicciones teóricas del modelo propuesto fueron comparadas con valores medidos experimentalmente, para un compuesto de fibras de vidrio, obteniéndose excelentes resultados. Se realizaron simulaciones de Monte Carlo para estudiar la influencia del diámetro, longitud, orientación, y propiedades mecánicas de las fibras en las propiedades efectivas del compuesto. Los resultados obtenidos indican que el parámetro más importante para la rigidez efectiva de este tipo de compuestos es la orientación de las fibras, llegando a ser el factor determinante de estaspropiedades equivalentes para ciertas orientaciones.
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Citas

H. L. Cox. “The Elasticity and Strength of Paper and Other Fibrous Materials”. Journal of Applied Physics. Vol. 3. 1952. pp. 72-79.

J. A. Astrom, K. J. Niskanen. “Simulation of network fracture”. Proceedings of the 1991 International Paper Physics Conference. Ed. TAPPI. Atlanta (GA). 1991. pp. 31-47.

D. H. Page, R. Seth. “The Elastic Modulus of Paper II. The Importance of Fiber Modulus, Bonding, and Fiber Length”. TAPPI Journal. Vol. 63. 1980. pp.113-116.

C. W. Wang, L. Berhan, A. M. Sastry. “Structure, Mechanics and Failure of Stochastic Fibrous Networks: PartI – Microscale Considerations”. Journal of Engineering Materials and Technology. Vol. 122. 2000. pp. 450-459.

S. Arbabi, M. Sahimi. “Elastic Properties of Three Dimensional Percolation Networks with Stretching and Bond-Bending Forces”. Physical Review B. Vol. 38. 1988. pp. 7173-7176.

R. C. Hamlen. Paper Structures, Mechanics, and Permeability. Computer Aided Modeling. PhD. Thesis. University of Minessota. Minneapolis, Minessota. 1991. pp. 122-128.

D. C. Stahl, S. M. Cramer. “A Three Dimesional Network Model for a Low Density Fibrous Compose”. Journal of Engineering Materials and Technology. Vol. 120. 1998. pp. 126-130.

H. J. Herrmann, A. Hanson, S. Roux. “Fracture of Disordered, Elastic Latices in Two Dimensions”. Physical Review B. Vol. 39. 1989. pp. 637-648.

S. Heyden, P. J. Gustafsson. “Simulation of Fracture in a Cellulose Fiber Network”. Journal of Pulp and Paper Science. Vol. 24. 1998. pp. 160-165.

A. M. Sastry, X. Cheng, W. Wang. “Mechanics of Stochastic Fibrous Networks”. Journal of Thermoplastic Composite Materials. Vol. 11. 1998. pp. 288-295.

S. Heyden. Network Modelling for the evaluation of Mechanical Properties of Cellulose Fiber Fluff. PhD. Thesis. Lund University, Division of Structural Mechanics. Lund. Sweden. 2000. pp. 177-180.

F. Ramirez, P. Heyliger. “Effective Mechanical Properties of Low Density Fiber Composites”. International Journal for Computational Methods in Engineering Science and Mechanics. Vol. 9. 2008. pp. 91-102.

L. T. Drzal, E. K. Drown. Johns-Manville Fiber/Binder Adhesión Measurements. Test Report. Michigan State University. USA. 2002. pp. 2-4.

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Publicado

2010-01-22

Cómo citar

Ramírez, F., Heyliger, P., Ramirez, G., & Tamasco, J. (2010). Simulación computacional de compuestos fibrosos de baja densidad. Revista Facultad De Ingeniería Universidad De Antioquia, (54), 73–83. Recuperado a partir de https://revistas.udea.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/14167

Número

Núm. 54 (2010): Revista Facultad de Ingeniería (Edición Especial Ago 2010)

Sección

Artículos

Licencia

Derechos de autor 2010 Revista Facultad de Ingeniería

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