Modelado y modelado inverso del ensayo de microindentación instrumentada para materiales con comportamiento constitutivo complejo
Facultad de Ingeniería, UNAM, Portal de Datos Abiertos UNAM, Colecciones Universitarias
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245.1.0.a: Modelado y modelado inverso del ensayo de microindentación instrumentada para materiales con comportamiento constitutivo complejo
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653.#.#.a: Micromecánica; Ciencias de los materiales
506.1.#.a: La titularidad de los derechos patrimoniales de este recurso digital pertenece a la Universidad Nacional Autónoma de México. Su uso se rige por una licencia Creative Commons BY 4.0 Internacional, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/legalcode.es, fecha de asignación de la licencia 2012, para un uso diferente consultar al responsable jurídico del repositorio por medio de contacto@dgru.unam.mx
041.#.7.h: spa
500.#.#.a: En los 1950, Tabor [1] investigó la relación entre la curva esfuerzo-deformación de los metales y su dureza e intentó medir la curva carga-desplazamiento durante el ensayo de indentación. Oliver y Pharr [2] presentaron el primer estudio donde se midió tanto la dureza como el módulo de Young mediante indentación. Su artículo, citado más de 7000 veces, establece con detalle las técnicas de calibración y las correcciones a las curvas medidas._x000D_ Una herramienta importante en este campo es el análisis dimensional [3]. Bajo ciertas hipótesis relativas a las ecuaciones constitutivas, se puede obtener la forma general de las curvas, reduciendo el análisis a la determinación de algunos parámetros de ajuste. Dao et al. [4] determinaron las relaciones entre los parámetros de indentación y tracción en forma de relaciones no dimensionales, a través de una regresión de resultados de modelos de elemento finito. Pretenden que su método permite calcular el módulo de Young, la dureza, el límite de cedencia y el exponente de endurecimiento por trabajo en frío para sólidos que siguen una ley de potencia._x000D_ El hecho de poder predecir la curva de tracción mediante un ensayo de indentación permite el uso de probetas pequeñas y sencillas, así como el análisis de pequeños volúmenes de material. Por lo tanto, existe una gran variedad de equipo de microindentación y nanoindentación instrumentada, cada uno con sus propias especificaciones para la prueba y la calibración. El grupo de trabajo dispone de un equipo Nanovea (Microphotonics Inc). La medición óptica de la profundidad de penetración en éste hace innecesaria el protocolo de calibración (según la empresa). El equipo sólo propone una dureza de indentación y el módulo del material, siguiendo en este sentido el método de Oliver &Pharr; el método de Dao fue programado en Mathematica® por el usuario._x000D_ Aplicando dichos métodos a las curvas medidas, las conclusiones son sencillas: el módulo encontrado no es preciso y el método de Dao arroja resultados altamente variables. Hay tres razones para esto:_x000D_ Primero, no se puede dejar a un lado la calibración del sistema. El método propuesta por la empresa no resuelve los problemas asociadas la medición del módulo elástico, enfrentados por Oliver & Pharr. Es esencial afinar el método de medición. El establecimiento de los procedimientos correspondientes define el primer objetivo del proyecto con un enfoque puramente experimental._x000D_ Segundo, el método de Dao et al. es numéricamente sensible a pequeñas variaciones de los resultados experimentales. Variando un poco la interpretación de los datos experimentales, siempre es posible hacerlos concordar con una curva de tracción medida. Para un material “verdadero”, con sus variaciones naturales, el método no produce resultados consistentes. Existen estudios donde la asociación entre los modelos de elemento finito y la medición se hace mediante métodos estadísticos bien fundamentados [5-7], las cuales se implementarán en la actual investigación._x000D_ Tercero, las hipótesis utilizadas en el análisis dimensional consideran modelos constitutivos relativamente sencillos. Es necesario desarrollar modelos elasto-viscoplásticos con endurecimiento e investigar el efecto de la anisotropía. La respuesta al segundo inconveniente mediante una solución al tercero forma la parte teórica del proyecto. _x000D_
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last_modified: 2019-11-22 00:00:00
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Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). "Modelado y modelado inverso del ensayo de microindentación instrumentada para materiales con comportamiento constitutivo complejo", Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En "Portal de datos abiertos UNAM" (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.