Estudio de propiedades mecánicas a compresión en materiales compuestos de matriz rígida reforzada

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dc.contributor.advisorPertuz Comas, Alberto David
dc.contributor.advisorGonzález Estrada, Octavio Andrés
dc.contributor.authorArguello Bastos, Juan David
dc.contributor.authorRuiz Florian, Cristian Alejandro
dc.date.accessioned2024-03-04T00:10:28Z
dc.date.available2018
dc.date.available2024-03-04T00:10:28Z
dc.date.created2018
dc.date.issued2018
dc.description.abstractEn este proyecto se estudiaron las propiedades mecánicas a compresión en materiales compuestos de matriz rígida reforzada, utilizando formas de tejido orientadas en los tres ejes coordenados y tres materiales de refuerzo (Fibra de Vidrio, fibra de Carbono y Kevlar), donde para la fabricación de los diferentes compuestos, se empleó la impresora 3D Markforged Mark Two, la cual permitió generar los especímenes que cumplían con los estándares de la norma ASTM D3410. Las pruebas se realizaron en una máquina para ensayos universal MTS Bionix, con una velocidad de 1.5 mm/min y bajo condiciones de ambiente normales. Se pudo apreciar que el carbono fue quien presentó mejores propiedades mecánicas, y además se evidencia que el módulo de elasticidad está ligado al ángulo de impresión de las probetas, mientras que el esfuerzo máximo a compresión se ve influenciado por la cantidad de capas del refuerzo. Así mismo se realizó un análisis de microscopía SEM, donde se identificaron los diferentes tipos de falla producidos bajo estas cargas y se relacionaron con los valores obtenidos experimentalmente. Dados los resultados obtenidos se encontró un material frágil y altamente resistente, cuando se priorizó el Carbono como refuerzo, orientando las capas impresas paralelas al eje de solicitud mecánica y aumentando la cantidad de fibras del material compuesto.
dc.description.abstractenglishIn this work, the mechanical properties of compression in reinforced rigid matrix composite materials were studied, by the use of oriented fabric shapes among the three coordinate axes and the use of three reinforcement materials (Fiberglass, Carbon fiber and Kevlar). The Markforged Mark Two 3D printer was used in the manufacturing process of the different compounds, which allowed us to generate the specimens that complied with the norms of the ASTM D3410 standard. The tests were carried out on a Universal MTS Bionix tests machine, with a speed of 1.5 mm/min and under normal ambient conditions. It was observed that carbon was the material that presented the best mechanical properties, and that the modulus of elasticity was linked to the printing angle of the specimens, while the compressive stress was reflected by the amount of reinforcement layers. Likewise, an analysis of SEM microscopy was carried out, where the different types of failure under loads were identified and related to the values obtained experimentally. Given the results obtained, a fragile and highly resistant material were found when Carbon was prioritized as reinforcement, orienting the printed layers parallel to the axis of mechanical application and increasing the amount of fibers of the composite material.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/39156
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectMáquina De Ensayos
dc.subjectCompresión
dc.subjectImpresión 3D
dc.subjectPropiedades Mecánicas
dc.subjectMateriales De Refuerzo
dc.subjectCompuestos
dc.subjectSem.
dc.subject.keywordTesting Machine
dc.subject.keywordCompression
dc.subject.keyword3D Printing
dc.subject.keywordMechanical Properties
dc.subject.keywordReinforcement Materials
dc.subject.keywordComposites
dc.subject.keywordSem.
dc.titleEstudio de propiedades mecánicas a compresión en materiales compuestos de matriz rígida reforzada
dc.title.englishStudy of mechanical properties under compression failure in composite laminated materials with reinforced rigid matrix*.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Mecánica