Diseño y simulación de un material compuesto con fibra de Abacá y su aplicación en el sector Automotriz

Para citar o enlazar este item, por favor use el siguiente identificador: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/23837
Título : Diseño y simulación de un material compuesto con fibra de Abacá y su aplicación en el sector Automotriz
Autor : Abraham Touma, Yamil Xavier
López Bravo, Antony Rene
Director de Tesis: Paredes Vergara, Mary Josefina
Resumen traducido: This research aims to characterize a composite material with Abacá fiber and its use in the automotive industry, motivating sustainable development in Ecuador. For this, three batches of test tubes standardized by the ASTM 3029 standard for composite materials have been manufactured: batches one and three correspond to unidirectional fibers with four and six layers, while batch two corresponds to an arrangement of random fibers. The next step consists of the execution of tensile tests using the Shimatzu 300KN machine, to obtain mechanical properties of the composite material that are incorporated into the software library to design the material that will serve as the basis for developing a simulation of the test piece. Finally, a specific analysis of the behavior of the unidirectional specimen and the elasticity modulus was made and presents large dispersions, typical of the fiber-epoxy behavior. The results obtained show that the configuration with the highest tensile stress is the one corresponding to unidirectional fibers with six layers, reaching a magnitude of 149 MPa and that, in the case of random fibers, the elastic zone presents a non-linear behavior that required calculating the elastic modulus with the secant method. In addition, it will be concluded that it is possible to implement a simulation of the selected part with the composite material, where it will be concluded that the deformation obtained with the best configuration of the Abaca fiber is less than that defined with the original material of the steering wheel cover.
Resumen : La investigación desarrollada tiene como objetivo caracterizar un material compuesto con fibra de Abacá y su uso en la industria automotriz motivando el desarrollo sostenible en Ecuador. Para esto, se han manufacturado tres lotes de probetas estandarizadas por la normativa ASTM 3029 para materiales compuestos: el lote uno y tres corresponden a fibras unidireccionales con cuatro y seis capas; mientras que el lote dos corresponde a una disposición de fibras aleatorias. El siguiente paso consiste en la ejecución de ensayos de tracción utilizando la máquina Shimatzu 300KN, para obtener propiedades mecánicas del material compuesto que se incorporaron a la librería del software para diseñar el material que servirá de base para desarrollar una simulación de la probeta y una tapa de volante con ANSYS. Un análisis final, específica el comportamiento de la probeta unidireccional y módulo de elasticidad que presento grandes dispersiones, propias del comportamiento fibra-epoxi. Los resultados obtenidos muestran que la configuración con mayor esfuerzo de tensión es la correspondiente a fibras unidireccionales con seis capas, alcanzando una magnitud de 149 MPa y que, en el caso de las fibras aleatorias, la zona elástica presenta un comportamiento no lineal que exigió calcular el módulo elástico con el método de la secante. Además, se determinó que es posible implementar una simulación de la pieza seleccionada con el material compuesto, donde se determinó que la deformación obtenida con la mejor configuración de la fibra de Abacá es menor que la definida con el material original de la tapa del volante.
Palabras clave : FIBRA DE ABACÁ
MATRIZ EPOXI
SIMULACIÓN
AUTOMOTRIZ
FIBRA VEGETAL
Fecha de publicación : 2022
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/23837
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

Ficheros en este ítem:
Fichero Descripción Tamaño Formato  
UPS-GT004088.pdfTexto Completo3,85 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Este ítem está sujeto a una licencia Creative Commons Licencia Creative Commons Creative Commons