{"id":110422,"date":"2018-03-11T10:36:24","date_gmt":"2018-03-11T10:36:24","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/use-of-finite-elements-to-characterize-thermomechanical-and-interfacial-properties-of-composite-materials\/"},"modified":"2018-03-11T10:36:24","modified_gmt":"2018-03-11T10:36:24","slug":"use-of-finite-elements-to-characterize-thermomechanical-and-interfacial-properties-of-composite-materials","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/propiedades-de-materiales\/use-of-finite-elements-to-characterize-thermomechanical-and-interfacial-properties-of-composite-materials\/","title":{"rendered":"Use of finite elements to characterize thermomechanical and interfacial properties of composite materials"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> David Marcos G\u00f3mez <\/strong><\/h2>\n<p>A d\u00eda de hoy, la microelectr\u00f3nica se ha vuelto com\u00fan en muchos aspectos de la vida diaria. Adem\u00e1s, muchos de los usos que se le da requieren que los componentes electr\u00f3nicos sean cada vez m\u00e1s peque\u00f1os, a la vez que exigen mayores consumos energ\u00e9ticos. Esto se traduce en la necesidad de crear materiales disipadores de calor de alta eficiencia que a la vez presenten coeficientes de expansi\u00f3n t\u00e9rmica similares al material a enfriar para evitar fallos termomec\u00e1nicos. Un candidato prometedor son los materiales compuestos basados en matriz de cu reforzados con nanofibras de carbono (cnf), debido a las excelentes propiedades de estas \u00faltimos y su reducido precio. Sin embargo, la intercara cu-c es conocida por su baja mojabilidad que no permite aprovechar al m\u00e1ximo las propiedades de las nanofibras. En vista de este problema, este trabajo propone el uso de los m\u00e9todos de elementos finitos (fem) para ayudar en el dise\u00f1o de dicho material en una configuraci\u00f3n que resulte en las mejores propiedades posibles. Este trabajo se ha llevado a cabo en el contexto del proyecto europeo interface. se ha desarrollado una novedosa serie de algoritmos y protocolos para generar modelos de elementos finitos y obtener sus propiedades termomec\u00e1nicas. El tama\u00f1o de estos modelos se ha elegido teniendo en cuenta el concepto de elemento de volumen representativo (rve) y se han dise\u00f1ado de forma que se les puedan aplicar condiciones de contorno peri\u00f3dicas. Tambi\u00e9n se ha prestado atenci\u00f3n especial a los fen\u00f3menos de intercara como son, la barrera t\u00e9rmica, definida mediante la conductancia t\u00e9rmica de intercara, y el despegue entre fases a trav\u00e9s de la teor\u00eda de la zona cohesiva. Con las herramientas desarrolladas se pueden generar modelos con diferentes formas, fracci\u00f3n volum\u00e9trica, arquitectura y propiedades termomec\u00e1nicas tanto de la matriz como del refuerzo. Adicionalmente, estos modelos permiten distribuir el refuerzo de forma heterog\u00e9nea creando concentraciones locales de refuerzo. por otro lado, se ha estudiado la validez de estas metodolog\u00edas y modelos comparando sus resultados con valores obtenidos mediante m\u00e9todos anal\u00edticos. Una vez que el tama\u00f1o de elemento representativo ha sido evaluado, se han obtenido resultados muy parecidos al comparar los obtenidos mediante elementos finitos y m\u00e9todos de campo medio. Las comparaciones se han hecho para diferentes contrastes de las propiedades entre las dos fases, diferentes arquitecturas, conductividad t\u00e9rmica dependiente de la conductancia de la intercara, inclusiones de formas esf\u00e9ricas y cil\u00edndricas y diferentes tama\u00f1os de inclusi\u00f3n. En el caso de esferas, no se han encontrado diferencias en los resultados por encima del 6% y de 12.5% en el caso de cilindros. a parte del estudio de los materiales compuestos, se ha desarrollado una metodolog\u00eda para calibrar leyes cohesivas a trav\u00e9s de la comparaci\u00f3n con resultados de tests de indentaciones superiores. Con este fin, el propio test se ha simulado con elementos finitos y se han realizado varios estudios param\u00e9tricos. Se han obtenido los par\u00e1metros cohesivos necesarios para definir el proceso de despegue para el caso de una capa fina de cu depositada sobre un substrato de c amorfo con una intercara nanom\u00e9trica de ti. las herramientas desarrolladas se han usado para escribir una gu\u00eda de dise\u00f1o para materiales compuestos reforzados con fibra corta. Esta gu\u00eda trata varios tipos de configuraciones como son diferentes arquitecturas, concentraciones locales de inclusiones, microestructuras de fibras y dimensiones de fibras, as\u00ed como las conductividades t\u00e9rmicas a las que el material puede llegar dependiendo de la conductancia de la intercara. La gu\u00eda se centra en las propiedades de un hipot\u00e9tico material compuesto cu-cnf y concluye que las mejoras que se pueden obtener sobre el cu son escasas y que, si el objetivo es mejorar las propiedades t\u00e9rmicas del cu, es necesario mejorar notablemente la conductancia m\u00e1xima de la intercara alcanzada en literatura.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Use of finite elements to characterize thermomechanical and interfacial properties of composite materials<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Use of finite elements to characterize thermomechanical and interfacial properties of composite materials <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 David Marcos G\u00f3mez <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Navarra<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 20\/07\/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>Mar\u00eda De Los Reyes Elizalde Gonz\u00e1lez<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Jos\u00e9 manuel Martinez esnaola <\/li>\n<li>Jos\u00e9 Antonio Tarrago carcedo (vocal)<\/li>\n<li>jon mikel Molina aldareguia (vocal)<\/li>\n<li>federico Par\u00eds carballo (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de David Marcos G\u00f3mez A d\u00eda de hoy, la microelectr\u00f3nica se ha vuelto com\u00fan en muchos aspectos de 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