William Javier Mora Espinosa
@unipamplona.edu.co
Mechatronic Engineering/ Faculty of Engineering and Architecture
University of Pamplona
RESEARCH, TEACHING, or OTHER INTERESTS
Mechanics of Materials, General Engineering
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- Mechanical characterization of jute fiber-based biocomposite to manufacture automotive components
Jorge Antonio Velasco Parra, Bladimir A Ramón Valencia, and William Javier Mora Espinosa
Universidad Nacional Autonoma de Mexico
In this research work, samples of the biocomposite were manufactured using the vacuum assisted resin transfer molding (VARTM) technique, whose matrix is a polyester resin and the reinforcement is a biaxial fabric (90°) made with jute fiber. Then, tensile and flexural tests were carried out on standardized specimens under ASTM standards, in order to mechanically characterize the jute-polyester biocomposite. In both destructive tests, the results showed a linear-elastic behavior with brittle fracture and greater strength of the jute-polyester biocomposite, with respect to the thermosetting matrix’s properties. Subsequently, a finite element based static analysis was performed, with the help of the ANSYS software, to determine the mechanical behavior of interior opening handle for a car door. In it, a model sensitivity study was run to determine the influence of the mesh type and identify the convergence of mesh. Later, the static analysis results were obtained: critical zone, maximum operating stress and safety factors. The results obtained computationally validate the use of jute-polyester biocomposite, as a substitute for the manufacture of an interior opening handle for a car door. Finally, a scale model of the piece made with jute-polyester biocomposite was manufactured. - Thermal, mechanical, and morphological characterization of Colombian natural fibers as potential reinforcement for biocomposites
William Javier Mora-Espinosa and Bladimir Azdrubal Ramón-Valencia
ACCEFYN - Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales
Este estudio se enmarca en el campo de la ciencia e ingeniería de materiales enfocada al desarrollo de nuevos compuestos amigables con el medio ambiente. En este contexto, se evaluaron cinco fibras naturales colombianas: damagua (Poulsenia armata), guérregue, palma estera (Astrocaryum malybo), caña flecha (Gynerium sagitatum) e iraca (Carludovica palmata), con el fin de estudiar su viabilidad como refuerzo en materiales compuestos. Mediante diversas mediciones se determinaron las propiedades térmicas, mecánicas y morfológicas de las fibras naturales. El análisis térmico se hizo utilizando termogravimetría (TGA), y se demostró el carácter hidrofílico de las fibras y su estabilidad a elevadas temperaturas. Se ensayó la resistencia de las fibras a la tracción bajo condiciones de fuerzas axiales estáticas, y se encontraron variaciones en las propiedades mecánicas de cada uno de los especímenes. Las fibras de guérregue y caña flecha registraron valores de resistencia máxima competitivos muy similares a los reportados en otras investigaciones con fibras naturales, en tanto que las otras tres fibras tuvieron bajo desempeño. La microestructura de las fibras se examinó mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), y las imágenes revelaron una morfología compuesta por el lumen y la pared celular con variación entre los tamaños, comportamiento éste asociado a las propiedades mecánicas de las fibras naturales estudiadas. En conclusión, dos fibras presentaron las mejores propiedades y cumplieron con las condiciones de estabilidad térmica y resistencia mecánica que las hace aptas como refuerzo en la fabricación de biocompuestos con matrices poliméricas. © 2017. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.