"Caracterización de las propiedades mecánicas de los materiales usados para la fabricación de un prototipo de protección antidisturbios para las Fuerzas Armadas del Ecuador" - Acurio Alvarez, Johnny Rolando (2025)
Este estudio analiza un material compuesto laminado cuasi-isotrópico diseñado para su aplicación en equipos de protección, como chalecos balísticos o elementos de blindaje personal. Se abordaron tanto aspectos micro mecánicos como macro mecánicos del material, utilizando la teoría de laminados para caracterizar de forma integral sus propiedades mecánicas y posteriormente contrastarlas con resultados experimentales obtenidos en laboratorio. Inicialmente, se determinaron las propiedades efectivas de la lámina mediante la aplicación de la teoría de mezclas, considerando una combinación de dos tipos de fibras de refuerzo dispuestas en una matriz epóxica. A partir de estos datos, se construyeron las matrices de rigidez S, Q, A, B y D, fundamentales para describir el comportamiento mecánico del laminado bajo diversas condiciones de carga. Para validar estos modelos teóricos, se realizaron ensayos de tracción siguiendo los estándares ASTM D3039 e ISO 527, empleando una máquina de ensayos universales SHIMADZU AGS-50kNXD. A través de estos ensayos se obtuvieron valores del módulo de elasticidad, la resistencia máxima y la deformación última, los cuales fueron comparados con los resultados teóricos obtenidos a partir de la matriz A. Se aplicaron herramientas estadísticas como el cálculo del coeficiente de variación e intervalos de confianza para evaluar la confiabilidad de los datos. Por último, se llevó a cabo un ensayo de punzonamiento conforme a la norma NIJ 0115.00, utilizando diferentes configuraciones de apilamiento con inclusión de fibras balísticas como Dyneema. Se concluyó que una configuración simétrica de 10 capas ofrecía el mejor rendimiento frente a impactos, garantizando una distribución uniforme de esfuerzos y mejorando la capacidad de protección balística del laminado.