{"id":107999,"date":"2018-03-11T10:32:38","date_gmt":"2018-03-11T10:32:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/mechanical-behavior-of-nonwoven-felts\/"},"modified":"2018-03-11T10:32:38","modified_gmt":"2018-03-11T10:32:38","slug":"mechanical-behavior-of-nonwoven-felts","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/simulacion\/mechanical-behavior-of-nonwoven-felts\/","title":{"rendered":"Mechanical behavior of nonwoven felts"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Alvaro Ridruejo Rodriguez <\/strong><\/h2>\n<p>Los fieltros son materiales fabricados a partir de agrupaciones desordenadas de fibras que se consolidan mediante enlaces de distintos tipos. Durante los \u00faltimos a\u00f1os las aplicaciones industriales de estos materiales han experimentado un r\u00e1pido crecimiento gracias a la incorporaci\u00f3n de nuevas fibras y procedimientos de consolidaci\u00f3n. Con el prop\u00f3sito de tener una mayor perspectiva, en este estudio se han elegido dos fieltros distintos. El primero de ellos es un fieltro de fibra de vidrio unido por un adhesivo org\u00e1nico en las intersecciones entre haces de fibras. El segundo es un geotextil comercial compuesto de fibra continua de polipropileno consolidado por uni\u00f3n t\u00e9rmica. Los micromecanismos de deformaci\u00f3n y da\u00f1o del fieltro de fibra de vidrio se analizaron mediante una combinaci\u00f3n de experimentos y simulaciones num\u00e9ricas. Se llevaron a cabo ensayos mec\u00e1nicos a tracci\u00f3n sobre muestras rectangulares con y sin entalla para estudiar los fen\u00f3menos f\u00edsicos que controlan el desarrollo del da\u00f1o. Como resultado, se ha encontrado que la fractura comenzaba en los enlaces entre haces de fibras, continuaba con el deslizamiento entre haces y que conllevaba a la localizaci\u00f3n del da\u00f1o en una franja relativamente ancha. El comportamiento mec\u00e1nico del fieltro hasta fractura se model\u00f3 mediante la simulaci\u00f3n por elementos finitos de una red bidimensional aleatoria de fibras donde las caracter\u00edsticas geom\u00e9tricas de la red y las propiedades constitutivas fueron obtenidas de los experimentos sobre el fieltro real. Siguiendo las observaciones experimentales, el modelo inclu\u00eda la rotura por decohesi\u00f3n entre haces y la disipaci\u00f3n de energ\u00eda por rozamiento entre ellos. Los resultados de las simulaciones mostraron un buen acuerdo con los experimentos tanto en su respuesta macrosc\u00f3pica como en los mecanismos microsc\u00f3picos. Las simulaciones contribuyeron a explicar algunas de las caracter\u00edsticas particulares de los datos experimentales, incluyendo el efecto de las dimensiones de las probetas sobre la resistencia, as\u00ed como el comportamiento insensible a entalla que presenta el material. Adem\u00e1s, se utiliz\u00f3 el modelo num\u00e9rico para investigar en este material el patr\u00f3n de localizaci\u00f3n del da\u00f1o bajo solicitaci\u00f3n biaxial y uniaxial en ejes mutuamente transversales. Se averigu\u00f3 que la localizaci\u00f3n de la grieta en los fieltros estaba controlada por la m\u00e1xima tensi\u00f3n normal aplicada independientemente del camino de carga. La sensibilidad a entalla de los fieltros era limitada y la presencia de una entalla no modificaba la trayectoria de la grieta. An\u00e1logamente, se procedi\u00f3 a analizar los mecanismos de deformaci\u00f3n y fractura del geotextil de polipropileno en una amplia gama de velocidades de deformaci\u00f3n. Se consideraron dos casos (probetas entalladas y no entalladas) para comprobar c\u00f3mo se modifican dichos mecanismos en presencia de concentraci\u00f3n de tensiones. El fieltro de polipropileno presentaba una gran deformabilidad y capacidad de absorci\u00f3n de energ\u00eda, que disminu\u00eda con la velocidad de deformaci\u00f3n, as\u00ed como una considerable resistencia, que a su vez aumentaba con la velocidad de deformaci\u00f3n. El material mostraba un comportamiento insensible a entalla al disminuir la concentraci\u00f3n de tensiones en la punta de la grieta por un gran enromamiento causado por un fen\u00f3meno de reacomodaci\u00f3n de las fibras. Se utilizaron diversas t\u00e9cnicas experimentales para establecer la secuencia de procesos de deformaci\u00f3n y fallo y relacionar estos micromecanismos con el comportamiento macrosc\u00f3pico. Al contrario que en el caso del fieltro de fibra de vidrio, la alta densidad del geotextil de polipropileno no permite el modelado completo de la microestructura del fieltro. Para afrontar el problema, se presenta un modelo constitutivo para el comportamiento mec\u00e1nico. El modelo est\u00e1 basado en el m\u00e9todo de los elementos finitos y proporciona la respuesta constitutiva de un mesodominio del material que se corresponde con el \u00e1rea de un elemento finito. El modelo se construye sobre tres bloques b\u00e1sicos: el tejido, las fibras y el da\u00f1o introducido. La formulaci\u00f3n tensorial de la respuesta del tejido tiene en cuenta con rigor el efecto de rotaci\u00f3n de las fibras e incluye el comportamiento no lineal de las fibras. A su vez, los distintos mecanismos de da\u00f1o observados experimentalmente se introducen de un modo fenomenol\u00f3gico. Asimismo, la naturaleza aleatoria de los fieltros entra en el modelo mediante un m\u00e9todo de monte carlo que determina los umbrales de da\u00f1o. Los resultados del modelo se validan con los resultados experimentales de los ensayos de tracci\u00f3n sobre probetas sin y con entalla descritos en los apartados anteriores.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Mechanical behavior of nonwoven felts<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Mechanical behavior of nonwoven felts <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Alvaro Ridruejo Rodriguez <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Polit\u00e9cnica de Madrid<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 14\/04\/2011<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Carlos Daniel Gonzalez Martinez<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Jaime Planas rossell\u00f3 <\/li>\n<li>josep Costa balanzat (vocal)<\/li>\n<li>antoine J\u00e9rusalem (vocal)<\/li>\n<li>marc g.d. Geers (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Alvaro Ridruejo Rodriguez Los fieltros son materiales fabricados a partir de agrupaciones desordenadas de fibras que se [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[15830,16008,18123,13227,15740],"tags":[216668,216669,131856,7062,33746,216670],"class_list":["post-107999","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ensayo-de-materiales","category-politecnica-de-madrid","category-propiedades-mecanicas-de-materiales","category-simulacion","category-tecnologia-textil","tag-alvaro-ridruejo-rodriguez","tag-antoine-jerusalem","tag-carlos-daniel-gonzalez-Martinez","tag-jaime-planas-rossello","tag-josep-costa-balanzat","tag-marc-g-d-geers"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/107999","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=107999"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/107999\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=107999"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=107999"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=107999"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}