Mejora en el comportamiento a la fatiga de compuestos nanoestructurados bidireccionales de fibra de vidrio y poliuretano bajo cargas uniaxiales y altas deformaciones

"Se fabricaron placas de material compuesto con refuerzo en fibra de vidrio bidireccional [+/-45]4S y matriz poliuretano nanoestructurado usando la técnica de infusión asistida por vacío. Se utilizó nanosílice (NS) hidrofóbica con porcentajes del 1 y 2 % en peso. A pesar de la NS, la permeabilidad de la preforma no aumentó significativamente, obteniéndose valores elevados de Vf (52%) y una buena impregnación del refuerzo, comprobada mediante microscopía SEM. Los ensayos de tracción uniaxial cuasiestáticos presentaron una elevada deformación a rotura (emax>10%) y valores de resistencia última (RUTS) y módulo elástico (E) que disminuyeron en función del agregado de NS. Por el contrario, los ensayos de fatiga controlados por tensión indicaron que el agregado de NS hasta el 2% permitió mejorar la performance en fatiga. En concreto, los parámetros a y b del modelo empírico lineal aumentaron su valor absoluto en un 77 % y 92,7 %, respectivamente. Esta mejora se corroboró a través de la evaluación del módulo elástico residual. Finalmente, los laminados presentaron una acumulación inelástica de deformación (“ratchetting”), aspecto que fue evaluado para dos frecuencias, 0.2Hz y 2 Hz." "Plates of composite material of bidirectional fiberglass [+/-45]4S and nanostructured polyurethane matrix were manufactured using the Vacuum Assisted Resin Infusion (VARI) technique. Hydrophobic nanosilica (NS) was used at 1 and 2 wt. % loading. Even though the use of NS, the permeability of the perform did not increase substantially, obtaining high Vf (52%) and a good impregnation, as visualized with SEM. Uniaxial tensile tests under quasi-static conditions presented high deformations to failure (emax>10%), tensile strengths (RUTS) and elastic moduli (E) which decreased as a function of increased NS loading. On the other hand, the stress-controlled fatigue testings revealed that the addition of NS up to 2 wt. % improved fatigue performance. Specifically, the a and b constants of the empirical lineal model presented an increase of 77% and 92.7%, respectively. This improvement was corroborated through the measurement of the residual elastic modulus. Finally, the laminates presented an accumulation of inelastic deformation (ratcheting), whereas this phenomena was studied for two frequencies, 0.2Hz and 2 Hz."