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The research of matrix cracking in a composite material laminate is of paramount importance nowadays. Although it is not a catastrophic damage mode, intralaminar cracking causes the appearance of other more critical damage modes that may lead to the failure of the material. In this project, detection of transversal matrix cracking has been developed in a composite material laminate throughout an Acoustic Emssions system (AE). Intralaminar cracks appear as longitudinal strain increases. In order to calibrate and validate this detection system, radiographies from tested specimens have been performed. The number of cracks is counted on the radiographies of each specimen and this number is contrasted with the results recorded by the AE system. The fabrication of the composite material laminates has been performed. The composite material employed is a unidirectional carbon/epoxy prepreg. The curing cycle was executed into an oven by means of vacuum bag processing. Subsequently, the plates obtained were prepared for tensile testing with a Universal Testing Machine. The results support the existence of a correlation between the acoustic emissions detected by the AE system and the formation of intralaminar cracks shown through the radiographies. ___________________________________________________________________________________________________________________ El estudio de la aparición de fisuras en la matriz de un material compuesto es de gran relevancia hoy en día. Este tipo de daño, aunque no catastrófico, provoca la aparición de otros tipos de daño más severos que pueden llevar a la rotura del material. En este proyecto, se ha llevado a cabo la detección de la formación de fisuras transversales en un material compuesto laminado haciendo uso de un sistema de Emisiones Acústicas (AE). Este sistema no había sido utilizado anteriormente. La calibración y validación de dicho sistema han sido realizadas mediante el uso de radiografías. A través de éstas se han contabilizado las fisuras aparecidas en cada una de las muestras ensayadas, las cuales han sido comparadas con los resultados obtenidos por el sistema AE. Para la realización de estos ensayos, ha sido necesario fabricar laminados de material compuesto. El material empleado ha sido un prepreg unidireccional de fibra de carbono en matriz epoxi. Se ha realizado su curado en un horno mediante la técnica de bolsa de vacío. Posteriormente, las planchas obtenidas han sido preparadas para la realización de las pruebas en una máquina universal de ensayos. Las fisuras intralaminares se generan a medida que aumenta la deformación longitudinal. Los resultados obtenidos demuestran que existe una correlación entre las emisiones acústicas detectadas por el sistema AE y la formación de fisuras intralaminares observadas en las radiografías. Ingeniería Industrial

Composite Materials are subject to a wide variety of damage modes. The most common damage modes are intralaminar cracking, delamination or interlaminar cracking, debonding fiber-matrix, and finally fiber breakage. All damage modes cause mechanical properties reduction. This is the case of intralaminar cracks, which are studied in this work. First, this research sets the matrix cracking problem of a composite laminate in terms of Fracture Mechanics throughout the introduction of the in-situ strength theory. Then, a damage model (Discrete Damage Model, DDM) characterized by being formulated exclusively in terms of crack density and fracture toughness is presented. This model is compared to experimental results in order to obtain the material properties that govern the matrix cracking response. These properties are fracture toughness in modes I and II. ____________________________________________________________________________________________________________________- Los materiales compuestos están sujetos a una amplia variedad de formas de daño posibles entre las que se encuentran la formación de fisuras intralaminares, la deslaminación o fisuración interlaminar, el deslizamiento fibra-matriz, y finalmente la rotura de las fibras. Todas las formas de daño conforman un escenario en el que las propiedades mecánicas del material se ven degradadas. Este es el caso de la fisuración intralaminar, que es la estudiada en este trabajo. En este proyecto se plantea, en primer lugar, el problema de la fisuración de la matriz de un material compuesto laminado en términos de la Mecánica de Fractura mediante la introducción a la teoría de resistencia In-situ. En segundo lugar, se presenta un modelo de daño (Discrete Damage Mechanics, DDM) caracterizado por estar formulado exclusivamente en función de la densidad de fisuras de la lámina y la tenacidad de fractura del material. Aplicando este modelo en base a los resultados obtenidos experimentalmente, se ajustan las propiedades del material que gobiernan la respuesta del mismo ante la formación de fisuras, es decir, la tenacidad de fractura intralaminar en modos I y II. Ingeniería Industrial