Comparative study of the mechanical and vibratory properties of a composite reinforced with fique fibers versus a composite with E-glass fibers

Abstract

Este artículo puede compartirse bajo la licencia CC BY-ND 4.0 y se referencia usando el siguiente formato: S. Gómez, B. Ramón, R. Guzmán, "Comparative study of the mechanical and vibratory properties of a composite reinforced with fique fibers versus a composite w ith E-glass fibers," Rev. UIS Ing., vol. 17, no. 1, pp. 43-50, 2018. Doi: https://doi.org/10.18273/revuin.v17n1-2018004 Vol. 17, no. 1, pp. 43-50, enero-junio 2018 Revista UIS Ingenierías ABSTRACTIn the following research, the mechanical and dynamic vibratory properties between a fique fiber reinforced composite and a composite with E-glass fibers were compared. The materials were fabricated trough a vacuum infusion manufacturing technique using a bioepoxy resin. The mechanical properties were obtained by tensile tests according to the ASTM standards for each configuration. The results demonstrated higher values in stiffness and strength for the composite with E-glass fiber. Experimental modal analysis was used for the dynamic vibrational study, obtaining very similar behaviors for each material. The interface between the materials was studied by scanning electron microscopy, in which a low adhesion between the natural fiber and the resin was evidenced; affecting the mechanical and dynamic properties of the fique composite compared to the E-glass composite.KEYWORDS: Modal Analysis; composite; fique; E-glass; scanning electron microscopy; tensile test. RESUMENEn la presente investigación se compararon las propiedades vibratorias mecánicas y dinámicas entre un compuesto reforzado con fibras y un compuesto con fibras de vidrio -E. Los materiales se fabricaron a través de una técnica de fabricación de infusión al vacío utilizando una resina bioepoxi. Las propiedades mecánicas se obtuvieron por ensayos de tracción según las normas ASTM para cada configuración. Los resultados demostraron valores más altos en rigidez y resistencia para el compuesto con fibra de vidrio -E. Se utilizó el análisis modal experimental para el estudio vibratorio dinámico, obteniendo conductas muy similares para cada material. La interfaz entre los materiales se estudió mediante microscopía electrónica de barrido, en la que se evidenció una baja adhesión entre la fibra natural y la resina; que afecta las propiedades mecánicas y dinámicas del compuesto fique en comparación con el compuesto de vidrio -E.PALABRAS CLAVE: Análisis modal; compuesto; fique; vidrio -E; microscopía electrónica de barrido; ensayo de tracción. 44S. Gómez, B. Ramón, R. Guzmán 4

Mechanical Response and Damage of Woven Composite Materials Reinforced with Fique

“…Fique natural fibres (furcraea andina), supplied by Coohilados del Fonce Ltd., were used. The fique fibre has a density of 0,72 g/cm 3 , for a linear density of 31,32 tex, with an average cross-section of 0,176 mm 2 and a diameter of 0,473 mm [20]. Applying descriptive statistics, it was found that the yarn used is formed of approximately 29 fibres with an estimated diameter of 0.016 mm and an apparent thread diameter of 1.444 mm.…”

Análisiscomparativodelas propiedades mecánicas de geopolímeros queincorporannanowhiskersdeSiCynanopartículasdeTiO2

“…Muchos materiales cerámicos y poliméricos tienen limitaciones mecánicas que pueden ser reducidas utilizando elementos de refuerzo en diferentes escalas como el acero, fibras metálicas, fibras vegetales [13], microfibras de polipropileno [14]. De esta forma, los geopolímeros se tornan una matriz y el elemento de adicionado actúa como refuerzo frente a las debilidades de la matriz principal.…”

Caracterización dinámica vibratoria experimental de compuestos reforzados con fibra natural de fique

“…Las fibras cortas de fique utilizadas presentaron una longitud promedio de 1,76 ± 0,53 mm y un diámetro de 0,0253 ± 0,0033 mm, como se evidenció en la realización de la medición por medio de microscopia electrónica de barrido SEM en un estudio anterior realizado por los autores [25].…”