Un puente peatonal fabricado íntegramente en GFRP mediante pultrusión comenzó a desarrollar grietas longitudinales visibles meses después de su instalación. La inspección visual no logró determinar el origen del fallo. Se recurrió a un análisis tridimensional mediante ultrasonidos digitalizados para cartografiar el interior de las vigas, revelando zonas extensas con falta de impregnación de resina en el núcleo del perfil.
Flujo de Trabajo: Escaneo, Inspección y Simulación en nCode 🔬
El proceso técnico comenzó con la captura de datos volumétricos mediante un array de transductores ultrasónicos sincronizados, generando una nube de puntos tridimensional del interior del material. Esta nube se importó a GOM Inspect para alinear el modelo CAD nominal con la geometría real del defecto. Se identificaron vacíos de resina de hasta 8mm de longitud en la zona central de la viga. Posteriormente, se exportó una malla de elementos finitos a Siemens Simcenter, donde se asignaron propiedades ortotrópicas del GFRP. El modelo se cargó con condiciones de contorno de tráfico peatonal cíclico. Finalmente, el historial de tensiones se transfirió a nCode DesignLife para ejecutar un análisis de fatiga multiaxial, prediciendo una vida útil reducida en un 60% debido a la concentración de tensiones en los bordes de los vacíos.
Implicaciones para el Control de Calidad en Pultrusión ⚙️
La metodología demostró que el fallo no se debió a un diseño estructural deficiente, sino a un defecto de fabricación interno. La falta de impregnación actúa como una entalla interna que inicia la delaminación bajo cargas de flexión repetitivas. Este caso valida la necesidad de integrar sistemas de inspección volumétrica 3D y simulación de fatiga en la línea de producción de perfiles pultruidos, permitiendo detectar zonas críticas antes de la puesta en servicio.
Que metodologías de simulación por elementos finitos permiten predecir con mayor precisión la propagación de la delaminación en perfiles pultruidos de GFRP bajo cargas cíclicas de fatiga?
(PD: La fatiga de materiales es como la tuya después de 10 horas de simulación.)