HITCOMP Technical Challenges
Caracterización térmica de los termoplásticos basada en la metodología establecida para los termoestables: Caracterización basada en el "método Flash" (ASTM E1461-01) o equivalente tanto para compuestos intactos como degradados
Se desarrollarán métodos avanzados de caracterización basados en la experiencia previa del consorcio sobre el método del flash (ASTM E1461-01). Mediante el uso de estos métodos, basados en imágenes IR no intrusivas sin contacto, HITCOMP permitirá obtener las propiedades térmicas y mecánicas de las muestras de compuestos termoplásticos, tal como se fabrican, antes, durante y después de los ensayos de fuego/eventos calientes. No serán necesarios otros métodos de laboratorio químico. Por esta razón, la caracterización de un nuevo material de tipo termoplástico no debería implicar un riesgo para el consorcio.
A lo largo de la labor de investigación se desarrollará un método basado en la experiencia previa con materiales termoestables que se utilizará como línea base o referencia para validar la metodología de caracterización de los termoplásticos a fin de obtener los parámetros térmicos y las temperaturas críticas. Este nuevo método se aplicará durante el proyecto. En esencia, consistirá en una adaptación a los termoplásticos del método previamente desarrollado por el LIR-UC3M para los materiales termoestables.
La siguiente figura muestra un esquema del método clásico de flash modificado. Este método utiliza un número de Biot para cuantificar las pérdidas de calor:
Prueba virtual para la caracterización de eventos de alta temperatura.
El procedimiento será muy similar al que se sigue para los eventos de fuego. Una vez obtenidos los parámetros térmicos, antes y después de la prueba, el modelo puede predecir la evolución temporal de la temperatura de cada punto del espécimen. La evolución temporal de las temperaturas de la cara fría se utilizará para validar el modelo térmico. Los parámetros mecánicos en función de la temperatura se utilizarán para alimentar el modelo a fin de prever el tiempo antes del fallo cuando se aplique la carga mecánica.
Propuesta de un enfoque de modelo termo-mecánico -incluyendo carga térmica, modelo de material y criterios de fallo- y alimentado por las pruebas de caracterización térmica y mecánica. La estrategia de modelización se centrará específicamente en el impacto de los gases de escape de alta temperatura y en los eventos de incendio
Se aplicará un enfoque de modelo termo-mecánico basado en FEM. Dos tipos de pruebas proporcionarán los parámetros necesarios para alimentar y validar el modelo en las diferentes etapas. Los parámetros térmicos (difusividad, conductividad, calor específico, emisividad, número Bi) desde temperatura ambiente hasta la temperatura del fuego y las temperaturas críticas, se obtendrán para todo el espécimen, a partir de mediciones IR (método del flash y temperatura real del fuego/aire caliente). Los parámetros mecánicos (principalmente el módulo de Young y el módulo de ruptura) desde TR hasta aprox. Tg, temperatura de transición vítrea.
