Análisis Mecánico de Placas Sandwich con Núcleos Compuestos de Metal de Rejilla

Este estudio investiga el comportamiento modal y estático de paneles sandwich con estructuras de núcleo de rejilla, comparando la respuesta de las estructuras sólidas celulares reales con un modelo homogéneo equivalente. El modelo mecánico ha sido descrito a través del Método de Elementos Finitos (FEM), y se han empleado elementos 3D con integración reducida para garantizar una descripción precisa de las pieles y la geometría de la rejilla. Se han considerado diferentes configuraciones de celdas cúbicas centradas en el cuerpo (BCC): celda BCC metálica estándar, celda BCC metálica con estruts ondulados, celda BCC compuesta metálica estándar. Dependiendo de la configuración, los materiales homogéneos mostraron propiedades isotrópicas u orthotrópicas. El núcleo compuesto ha sido modelado utilizando dos materiales diferentes, a saber, una matriz de aluminio con un relleno de AlSiC, que está encerrado dentro del otro formando así el estrut de la celda BCC. Se ha llevado a cabo un estudio paramétrico de análisis de vibración libre y estática variando el diámetro del estrut, la ondulación del estrut y la relación de espesor de los estruts compuestos. Para el análisis estático, se ha adoptado un enfoque multiescala; un primer paso considerando todo el panel sandwich homogéneo y un segundo paso comparando los resultados multiescala del modelo homogéneo y los de la estructura real considerando una pequeña porción del panel. Los resultados revelan información sobre los efectos de los parámetros de la estructura del núcleo en la respuesta mecánica de los paneles sandwich, ayudando en la optimización del diseño y la mejora estructural.