Análisis de las vibraciones disponibles de una placa de metacrilato tipo sándwich con un núcleo transversalmente flexible y láminas frontales de nanocompuestos reforzados con FG-CNTs, sometida a un campo magnético y con propiedades de material dependientes de la temperatura, utilizando SGT.
Placa de metacrilato tipo Sandwich
En esta investigación, se presenta el análisis de la vibración libre de una placa sándwich con un núcleo transversalmente flexible y láminas frontales de nanocompuestos, reforzados con nanotubos de carbono funcionalmente graduados (FG-CNTs), sometida a un campo magnético y con propiedades de material dependientes de la temperatura, basándose en la teoría de placas sándwich de alto orden (HSAPT). Las ecuaciones de movimiento gobernantes se derivan utilizando el principio de Hamilton. La teoría clásica de placas (CPT) se utiliza para modelar las láminas frontales y las propiedades efectivas de las mismas se definen en base a la regla de la mezcla extendida. Las propiedades mecánicas del núcleo, como los módulos de Young y de cizallamiento, se suponen en función de la temperatura. Se presentan las influencias de las relaciones de aspecto y de lado, los cambios de temperatura, la relación de grosor entre el núcleo y las láminas de cara, los tipos de distribución y la fracción de volumen de los nanotubos de carbono.
La placa de metacrilato tipo Sandwich es duradera, de fácil limpieza, de gran transparencia, de muy buena resistencia y por lo tanto ideal para cualquier destino que se le dé.
Formulación de la placa de metacrilato tipo Sandwich
La formulación matemática dependiente del tamaño de las láminas frontales se desarrolla basándose en la teoría del gradiente de tensión (SGT). Los resultados muestran que, al aumentar la relación de aspecto, la frecuencia natural adimensional aumenta, sin envargo la relación de lado tiene un efecto inverso. Al aumentar la temperatura del sistema, la frecuencia natural adimensional disminuye, mientras que, al aplicar el campo magnético, el parámetro de frecuencia aumenta. También se concluye que la placa sándwich con el tipo de distribución X de los nanotubos de carbono en las láminas de las caras, tiene mayor frecuencia en comparación con los otros tipos. Finalmente se observa que al considerar el efecto del tamaño e introducir los parámetros de la escala de longitud del material, la frecuencia de la placa sándwich aumenta. El empleo de FG-CNTs en las láminas frontales, el campo magnético y el efecto dependiente del tamaño conducen a aumentar la rigidez de las nanoestructuras, por lo que el uso de esta placa sándwich tiene un papel destacado en las aplicaciones de la ingeniería moderna.
¿Qué tipo de material es el metacrilato?
Poli (metacrilato de metilo) descrito por una resistencia mecánica media y alta rigidez. Sin embargo, tiene una resistencia al impacto baja, pero es seis veces más alta que el vidrio normal. Tiene una alta dureza, y superficie pulible mediante un tratamiento especial, la superficie adquiere una excelente resistencia al rayado. Su resistencia a la rotura es siete veces superior a la del cristal a la igualdad de espesores, por lo que resulta más resistente a los golpes. En horticultura esto significa reducción de gastos por rotación y menores costes de mantenimiento en invernaderos. Sus propiedades mecánicas son considerables, y tiene un comportamiento rígido a la temperatura ambiente, según nos comentan en https://www.rotulowcost.es/es/placas-de-empresa-de-metacrilato/cartel-metacrilato-sandwich.html.
Resistente al impacto pero sensible al calor
En cambio, tiene una baja resistencia al impacto y es sensible al calor. Es un material higroscópico, razón por la cual es necesario secarlo antes de procesarlo. La absorción de agua es próxima al 0.3%, por lo que tiene tendencia a la fisura por tensión. Debido a la poca resistencia al impacto ya la tensofisuración del PMMA, han surgido los copolímeros de injerto de MMA con caucho de estireno-butadieno (MBS), de ABS (MABS) o con caucho acrílico (acrilato de butilo, PBA). El MBS y MABS pueden incluirse en el grupo del poliestireno transparente y resistente al impacto, con las siglas MMA / BA, el cual se conoce como PMMA resin resistente al impacto. Se conocen también copolímeros de acrilonitrilo con MMA (A / MMA), que poseen una excelente resistencia al impacto ya la tensofisuración, aparte de una resistencia mecánica elevada. Los gránulos son para procesos de inyección o extrusión y las láminas para termoformado o mecanizado. Compite en términos de aplicaciones con otros plásticos como policarbonato (PC), poliestireno (PS), pero el acrílico se destaca frente a otros plásticos transparentes en términos de resistencia a la intemperie, transparencia y resistencia al rayado.