On the use of carbon fiber composites for the enhancement of the rollover resistance of steel buses

En los últimos años, el uso de materiales compuestos en vehículos ha aumento significativamente; de forma concreta, la tendencia actual es usar materiales compuestos (polímeros reforzados con fibras como CFRP) como refuerzos para los componentes estructurales del vehículo. Las razones principales para el uso de estos materiales son sus altas propiedades específicas y bajo peso; por otro lado, cuando estos materiales actúan en conjunto con metales pueden incrementar de manera significativa la energía requerida para generar deformaciones plásticas. Estas características hacen que los refuerzos de CFRP sean materiales óptimos para incrementar la capacidad de disipación de energía de estructuras vehiculares. En este trabajo, como caso de estudio, se plantea el uso de refuerzos de CFRP parciales para mejorar las características de colapso plástico por flexión de los perfiles estructurales que componen la carrocería de un autobús. La evaluación de la resistencia se realiza a través de un modelo simplificado “concept model” de la estructura, en el que la ley constitutiva se obtiene mediante un modelo teórico del colapso previamente validado experimentalmente. Los resultados confirman que la inclusión de refuerzos de CFRP incrementan de manera significativa la resistencia. Por otro lado, se encontró que los refuerzos no necesariamente deben colocarse sobre todo el perfil estructural, sino que se deben colocar solo en las zonas donde ocurre el colapso por flexión durante un impacto.