Rotura de la matriz en materiales compuestos fibrosos. Efecto de las cargas paralelas al plano de rotura

Muchos criterios de fallo de materiales compuestos asignan el fallo de la matriz a una cierta interacción (usualmente cuadrática) entre las componentes del vector tensión asociado al plano de fallo. En este trabajo se lleva a cabo un estudio micromecánico considerando, en base a observaciones de rotura, que el mecanismo de fallo se produce por grietas, propagándose entre la fibra y la matriz. El objetivo de este análisis micromecánico es dilucidar si componentes del estado tensional no incluidas en el vector tensión,asociado a un plano, intervienen en la rotura en ese plano. Se usa el Método de los Elementos de Contorno para llevar a cabo el análisis, permitiendo contacto entre las superficies despegadas de la fibra y la matriz. Se aplican diferentes combinaciones de carga (perpendiculares y paralelas al plano de fallo) para comprobar su influencia en el índice de liberación de energía, que es el parámetro de fractura que se evalúa. Los resultados obtenidos demuestran que las tensiones no asociadas al plano macromecánico de rotura juegan un importante papel en el micromecanismo de fallo de los materiales compuestos fibrosos.