Para ejecutar los cálculos para un multicapa dado, el usuario debe definir ciertas propiedades de estas capas. Estas propiedades de las capas son diferentes para el módulo Placas multicapa y para el módulo DEILAM.

Para capturar las propiedades de las capas de un multicapa, puede proceder de varias maneras:

• Captura manual. Después de haber definido el número total de capas del multicapa y especificado si el multicapa es simétrico o no, puede llenar la tabla del multicapa poniendo atención en que se capturen bien los campos necesarios para el cálculo. Una vez definido el multicapa, puede guardar el multicapa para utilizarlo en otras sesiones al hacer clic sobre el botón “Guardar el multicapa” de la ventana principal (véase la Figura 1).

Figura 1. Guardar el multicapa.

• Utilización de materiales ortotrópicos en la biblioteca para definir las capas. Después de haber definido el número total de capas del multicapa y especificado si el multicapa es simétrico o no, puede usar para cada capa un material ortotrópico definido anteriormente y existente en la biblioteca. Para hacer esto, solamente hay que hacer clic sobre el botón “Agregar/Cambiar una capa” de la ventana principal (véase la Figura 2) y luego, en la ventana que aparece (véase la Figura 3), seleccionar el material que se va a utilizar, el número y espesor de capa y por último hacer clic sobre el botón “Agregar la capa” en esta última ventana. Si el material definido en la biblioteca no tiene todas las propiedades necesarias para el cálculo (por ejemplo, los coeficientes de dilatación térmica o las resistencias del material), es posible poner los valores en la parte inferior de la ventana de la Figura 3 para que aparezcan estas propiedades en la capa. Asimismo se puede editar la biblioteca de los materiales ortotrópicos en esta ventana (Figura 3).

Figura 2. Botón para definir una capa con la biblioteca.

Figura 3. Selección de un material para definir una capa de un multicapa.

• Inserción de multicapas de la biblioteca. Para multicapas que contienen multicapas en su secuencia de apilado (por ejemplo, el multicapa (0,0,90,45,-45,0,90,45,-45,0), contiene 4 veces el multicapa (0,90,45,-45) ), es útil insertar multicapas definidos previamente en la secuencia de apilado. Para hacer esto, haga clic sobre el botón “Insertar un multicapa” de la ventana principal (véase la Figura 4) y después, basta con seguir las indicaciones de la ventana que aparece. Podrá insertar a partir de cualquier capa todo multicapa existente en la biblioteca de multicapas (aun así, es necesario que los números de los multicapas verifiquen condiciones triviales).

Figura 4. Insertar un multicapa definido previamente.

• Utilización de un multicapa de la biblioteca. Para hacer esto, sólo debe activar la lista de multicapas existentes (véase la Figura 5). Para suprimir un apilado de la biblioteca basta con hacer clic sobre el botón “Eliminar un apilado de la lista” en la ventana principal y seguir las indicaciones.

Figura 5. Usar un apilado definido previamente.

Datos de las capas necesarias en “Placas multicapa”

En el módulo Placas multicapas, las propiedades que se tienen que definir para cada capa son:

• Nombre del material del que está hecho la capa
• Espesor de la capa en mm o en min (milli-inches; milipulgadas)
• Ángulo q (Theta) en grados (si se trata de un ángulo que sigue la dirección L de ortotropía con respecto del eje global del multicapa x, véase la Figura 6).

Figura 6. Orientación de las capas, direcciones globales (x, y, z) y locales (L, T, N).

• Propiedades elásticas en las direcciones de ortotropía (L, T, N)
  • Módulos de Young E_L y E_T en GPa o en MPsi.
  • Módulos de cortante G_LT , G_LN, G_TN en GPa o en MPsi La captura de estos dos últimos módulos de cortante es necesaria para determinar las rigideces fuera del plano del multicapa.
  • Coeficiente de Poisson n_LT
• Coeficientes de dilatación térmica a_L, a_T y a_LT en las otras direcciones de ortotropía (L, T, N). Sus unidades son (°C)^-1 ó (°F)^-1. Estos datos sólo son necesarios en caso de que decida tomar en cuenta las deformaciones térmicas.
• Coeficientes de humedad b_L, b_T y b_LT. Estos datos sólo son necesarios en caso de que decida tomar en cuenta la absorción de humedad.
• Criterio de ruptura y datos del criterio (necesario únicamente para el cálculo de RESISTENCIAS). Se pueden considerar tres tipos de criterio de ruptura:
  1. El criterio de Tsai-Hill. En la columna “Criterio” debe entonces escribir un 1. Los datos que debe ingresar para este tipo de criterio son:
     • X_t (X_t > 0), la resistencia a la tensión en la dirección de las fibras (L), en MPa o en KPsi
     • Y_t (Y_t > 0), la resistencia a la tensión en la dirección transversal (T), en MPa o en KPsi
     • S (S > 0), la resistencia al cortante longitudinal-transversal, en MPa o en KPsi
  2. El criterio de Hoffman. En la columna de “Criterio” debe entonces escribir un 2. Los datos que debe ingresar para este tipo de criterio son:
     
     • X_t (X_t > 0), la resistencia a la tensión en la dirección de las fibras (L), en MPa o en Kpsi
     • X_c (X_c < 0), la resistencia a la compresión en la dirección de las fibras (L), en MPa o en KPsi
     • Y_t (Y_t > 0), la resistencia a la tensión en la dirección transversal (T), en Mpa o en KPsi
     • Y_c (Y_c > 0), la resistencia a la compresión en la dirección transversal (T), en Mpa o en KPsi
     • S (S > 0), la resistencia al cortante longitudinal-transversal, en MPa o en KPsi
  3. El criterio de Tsai-Wu. En la columna de “Criterio” debe entonces escribir un 3. Los datos que debe ingresar para este tipo de criterio son los mismos que para el criterio de Hoffman pero además hay que poner el valor del coeficiente F₁₂ que aparece en el criterio. Las unidades de F₁₂ son (MPa)^-2 ó (KPsi)^-2.
     

Datos de las capas necesarios en “DEILAM”

En el módulo DEILAM, las propiedades que hay que definir para cada capa son:

• Nombre del material del que está hecho la capa
• Espesor de la capa en mm o en min (milli-inches; milipulgadas)
• Ángulo q en grados (se trata del ángulo que sigue la dirección L de ortotropía con respecto del eje global del multicapa x, véase la Figura 6).
• Propiedades elásticas en las direcciones de ortotropía (L, T, N)
  • Módulos de Young E_L, E_T y E_N en GPa o en MPsi.
  • Módulos de cortante G_LT , G_LN, G_TN en GPa o en MPsi
  • Coeficientes de Poisson n_LT, n_LN
• Coeficientes de dilatación térmica a_L, a_T y aLT en las direcciones de ortotropía (L, T, N). Sus unidades son (°C)^-1 ó (°F)^-1. Estos datos sólo son necesarios en caso de que decida tomar en cuenta las deformaciones térmicas.
• Coeficientes de humedad b_L, b_T y bLT . Estos datos sólo son necesarios en caso de que decida tomar en cuenta la absorción de humedad.