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• Characterization of composite material at cryogenic temperatures of 20K and the influence of hydrogen on its mechanical properties

  M. Frovel*, J. Martínez, M. González, F. Cabrerizo, P. Hormigo, D. Hormigo, G. Carrión

  Materiales Compuestos (2025). Vol. 08 - COMUNICACIONES MATCOMP21 (2022) Y MATCOMP23 (2023), (Núm. 7 - Caracterización - Sostenibilidad y Reciclaje), 5

  
  

  Abstract

  The use of hydrogen as an energy source is a promising strategy to replace fossil fuels, in addition to batteries and biofuels. The European aerospace industry is already working on the development of propulsion technologies with low or zero emissions and heavily considers hydrogen technology. It is favoured in aeronautics to store H2 in liquid form, LH2, at temperatures of 20K to have the highest possible energy density of the fuel. This means that all materials in contact with LH2 need to be characterized at this temperature. INTA began to carry out cryogenic tests on composite materials 27 years ago. Initially in the field of characterization of composite materials for tanks for reusable launchers. Later, the structural monitoring of LH2 tanks, the detection of hydrogen leaks and fuel cells have also been investigated. Currently, INTA is involved in the characterization of composite materials in LH2 tank projects and the composite material structures that these tanks carry for sustainable aviation. The article gives an overview of the activities carried out in the field of cryogenic tests of composite materials and provides data obtained in these tests, comparing the behaviour of different materials and different types of tests. In addition, the new lines of research that are being carried out at INTA in the characterization of composite materials and their behaviour before and after being in contact with hydrogen will be explained.

  Abstract
  The use of hydrogen as an energy source is a promising strategy to replace fossil fuels, in addition to batteries and biofuels. The European aerospace industry is already [...]

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• Pruebas de fuego virtuales de paneles compuestos termoplásticos

  F. MILLAN, M. FROVEL, F. CABRERIZO, M. TORRE, . F.LOPEZ, D. BENITO, R. TEJERINA, . S.LOPEZ(‡).

  Materiales Compuestos (2023). Vol. 08 - COMUNICACIONES MATCOMP21 (2022) Y MATCOMP23 (2023), (Núm. 1 - Caracterización - Sostenibilidad y Reciclaje), 30

  
  

  Abstract

  Este artículo describe el desarrollo de una metodología de simulación FEM para predecir el comportamiento de un panel compuesto con matriz termoplástica y fibras de carbono en pruebas de fuego. El panel tiene un soporte de metal en su centro a cuál se aplica simultáneamente una carga monotónica mecánica al inicio del ensayo de fuego. La herramienta tiene como objetivo capturar los fenómenos más relevantes involucrados en este complejo problema y centrarse en predecir el tiempo de desprendimiento del soporte bajo la carga aplicada, que es el resultado más relevante de dicha prueba de fuego. En el problema, muchos diferentes fenómenos físicos están involucrados. Para considerar los más relevantes, se ha seleccionado un FEM termomecánico acoplado y, dentro de él, un análisis de fluencia transitoria. Las partes más relevantes de la simulación son los supuestos del modelo térmico, el modelo constitutivo mecánico del material, la dependencia de la temperatura de las propiedades térmicas y mecánicas y la selección de un criterio de fallo consistente. Durante el desarrollo de la metodología de simulación se han tomado precauciones para identificar un conjunto de parámetros que conforman los ajustes disponibles. Seleccionando un conjunto de valores para estos parámetros, se puede simular un caso de prueba concreto. Manteniendo los valores de estos parámetros sin cambios, la metodología puede predecir casos similares en lugar de probar estos casos físicamente en ensayos de fuego. Este artículo se centra en el desarrollo de herramientas de simulación. Por el momento solo se han realizado tareas iniciales de correlación y validación. Se espera completar y mejorar esta investigación en el futuro aumentando la validez de la simulación, p.ej. incluyendo cargas de tracción y/o ángulos/distancias de llama. En el documento también se proporciona una idea de las posibles simplificaciones y mejoras de las herramientas.

  Abstract
  Este artículo describe el desarrollo de una metodología de simulación FEM para predecir el comportamiento de un panel compuesto con matriz termoplástica [...]

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