Comportamiento mecánico de materiales compuesto termoplásticos a altas velocidades de deformación para el almacenamiento. - H-FROST Projects uri icon

type

  • National Research Project

reference

  • PID2022-142937OB-I00

date/time interval

  • September 1, 2023 - August 31, 2026

abstract

  • El sector aeroespacial español se ha convertido en una de las industrias con mejores perspectivas de futuro para el país, situándose en el
    5º y 8º puesto en Europa y en el mundo, respectivamente; demostrando gran potencial en un mercado altamente competitivo. El
    desarrollo de estructuras ligeras es un factor crítico por lo que el empleo de materiales compuestos como la fibra de carbono reforzada
    con polímeros (CFRP) es crucial dado que permiten reducir el peso total de la aeronave y, por tanto, un menor consumo de combustible y
    de emisiones de CO2. La mejora en la sostenibilidad medioambiental puede incrementarse mediante el empleo de H2 como combustible
    y un mayor uso de materiales compuestos de matriz termoplástica (TPCs), con una mejor reciclabilidad frente a las resinas termoestables.
    La integración de nuevos sistemas de propulsión ecológicos (tanques de almacenamiento de H2, células de combustible), junto con el uso
    de TPCs supone un cambio importante en el diseño del fuselaje. Dada la proximidad de los pasajeros y de la carga, es necesario un
    entendimiento más profundo acerca del comportamiento del material frente a condiciones extremas para asegurar la integridad estructural
    de las estructuras y sistemas encargados del almacenaje y distribución del combustible. Aunque los TPCs presentan excelentes
    propiedades mecánicas específicas, su comportamiento frente a elevadas velocidades de deformación y en combinación de temperaturas
    criogénicas puede no ser óptimo debido a su previsible fragilización. Es necesario desarrollar métodos de ensayo y de certificación que
    aseguren la idoneidad de estos materiales para soportar estas condiciones extremas.
    H-FROST responde a la necesidad de la industria aeroespacial de incrementar el conocimiento sobre el comportamiento mecánico de los
    TPC bajo elevadas velocidades de deformación y temperaturas criogénicas. En este proyecto se propone una metodología multiescala
    que permita comprender el comportamiento bajo d

keywords

  • material compuesto, termoplástico, altas velocidades de deformación, temperatura criogénica, micromecánica, multiescala, virtual testing; elementos finitos, ensayos experimentales, barra hopkinson; composites, thermoplastics, high-strain rate, cryogenic temperature, micromechanics, multiscale, virtual testing, fem,experiments; hopkinson bar