Alternativa para el estudio a tracción de los materiales compuestos reforzados con fibras naturales por el método de elementos finitos

Abstract

Una de las grandes tendencias de los científicos y tecnólogos en los últimos años es el empleo de las fibras vegetales naturales como elemento de refuerzo potencial para los compuestos, debido a su disponibilidad como recurso renovable por excelencia, y que a su vez reduce la dependencia del aceite de petróleo, y crea un nuevo grupo de materiales denominado biocomposites. En nuestra investigación se analiza la aplicación del Método de Elementos Finitos (MEF) como alternativa a los costosos ensayos de laboratorios para agilizar los estudios del comportamiento mecánico a tracción de los biocomposites. Para ello se diseñaron probetas virtuales, a las cuales se le aplicó como material fibras de yute con sus respectivas propiedades mecánicas en el programa SolidWorks Premium 2010 de acuerdo a la norma ASTM D 3039/D 3039M – 02. El análisis por MEF permitió obtener valores de tensiones y desplazamientos en correspondencia con los ensayos reales de laboratorio a tracción, realizados por el grupo de estudio de biocomposites AMADE, Universidad de Girona, España. Además como aplicación final del estudio se emplearon los resultados obtenidos a partir del ensayo real de laboratorio a la simulación del comportamiento a tracción de las tapas laterales de la silla de ruedas FIORH-1, demostrándose la factibilidad del empleo de los biocomposites.

One of the big tendencies of the scientists and technologists in the last years are the employment of the natural vegetable fibers as element of reinforcement potential for the composites, due to their readiness like renewable resource for excellence, and that in turn it reduces the dependence of the oil of petroleum, and believe a new group of materials denominated biocomposites. In our investigation the application of the Method of Finite Elements is analyzed (MEF) as alternative to the expensive rehearsals of laboratories to speed up the studies from the mechanical behavior to traction of the biocomposites. For they were designed it virtual test tubes, to which your was applied as material jute fibers with their respective mechanical properties in the program SolidWorks Premium 2010 according to the norm ASTM D 3039/D 3039M - 02. The analysis for MEF allowed obtaining values of tensions and displacements in correspondence with the real rehearsals of laboratory to traction, carried out by the group of biocomposites study AMADE, University of Girona, Spain. Also as final application of the study the heady results were used starting from the real rehearsal of laboratory to the simulation from the behavior to traction of the lateral parts of the seat of wheels FIORH-1, being demonstrated the feasibility of the employment of the biocomposites.