Aplicación de termografía infrarroja en la estimación de la vida a fatiga en laminados de CFRP taladrados

• JOSE VICENTE CALVO ^[1] ; NORBERTO FEITO ^[2] ; MARÍA HENAR MIGUÉLEZ ^[1] ; EUGENIO GINER ^[2]
  1. [1] Universidad Carlos III de Madrid

     Universidad Carlos III de Madrid

     Madrid, España

     
  2. [2] Universidad Politécnica de Valencia

     Universidad Politécnica de Valencia

     Valencia, España

     
• Localización: Revista iberoamericana de ingeniería mecánica, ISSN 1137-2729, Vol. 28, Nº 1, 2024, págs. 79-91
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Application of infrared thermography in fatigue life estimation of drilled CFRP laminates
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    La aplicación de técnicas no destructivas para evaluar materiales compuestos sometidos a fatiga es un área de creciente interés entre la comunidad científica. Entre las técnicas disponibles, destaca el uso de la termografía infrarroja debido a su asequibilidad, simplicidad y resultados prometedores en investigaciones previas. En este estudio, se aplica la termografía infrarroja con el objetivo de obtener modelos predictivos capaces de estimar el límite de fatiga de laminados gruesos de CFRP (polímero reforzado con fibra de carbono) sometidos a cargas de tracción. Los ensayos experimentales conllevan la monitorización de la temperatura en laminados con características típicas de la industria aeroespacial, a través de una cámara termográfica. La campaña experimental implica la variación de los niveles de daño por taladrado y las cargas cíclicas de tracción. Con los datos obtenidos de la evolución de la temperatura durante la fase inicial de los ensayos de fatiga se obtienen modelos analíticos predictivos del límite de fatiga. Los resultados indican que el modelo propuesto es capaz de predecir de manera eficiente el límite de fatiga con una alta fiabilidad, mostrando una sólida correlación entre las predicciones y los resultados experimentales, por lo que este estudio subraya la utilidad de las técnicas termográficas para evaluar el daño y predecir el límite de fatiga de laminados CFRP en diversas condiciones de carga.

  • English

    The application of non-destructive techniques to evaluate composite materials under fatigue is an area of growing interest within the scientific community. Among the available techniques, the use of infrared thermography stands out due to its affordability, simplicity, and promising results in previous research. In this study, infrared thermography is applied with the aim of obtaining predictive models capable of estimating the fatigue limit of thick CFRP (carbon fiber reinforced polymer) laminates subjected to tensile loads. Experimental tests involve monitoring the temperature in laminates with typical characteristics of the aerospace industry, using a thermal camera. The experimental campaign involves varying levels of damage due to drilling and cyclic tensile loads. With the data obtained from the temperature evolution during the initial phase of fatigue tests, predictive analytical models of the fatigue limit are obtained. The results indicate that the proposed model efficiently predicts the fatigue limit with high reliability, showing a strong correlation between predictions and experimental results.

    This underscores the utility of thermographic techniques for evaluating damage and predicting the fatigue limit of CFRP laminates under various loading conditions.