Determinación del módulo elástico mediante ensayos a distinta escala

M. CZERNER; L. A. FASCE; L. SANCHEZ FELLAY; M. P. SUAREZ; P. M. FRONTINI

Puerto Iguazú

Congreso; 13er Congreso Internacional en Ciencia y Tecnología de Metalurgia y Materiales SAM ? CONAMET; 2013

SAM (sociedad agentina de materiales)

La caracterización de hidrogeles, sólidos mecánicamente blandos pero frágiles (modulo elástico del orden del kPa), presenta enormes desafíos experimentales. La indentación instrumentada aparece como una técnica de caracterización viable, aunque no existen aún métodos estandarizados que permitan extraer las propiedades mecánicas a partir de las curvas carga-desplazamiento. En este trabajo se determinó el módulo elástico de un hidrogel de gelatina bovina usando ensayos de indentación instrumentada a escala macro y nanométrica y los valores se contrastaron con los obtenidos por compresión uniaxial. La respuesta mecánica global se interpretó suponiendo un modelo constitutivo hiperelástico (Ogden de primer orden). El módulo se determinó mediante la interpretación de las curvas usando soluciones analíticas para contacto elástico y por método inverso y simulación por elementos finitos para comportamiento hiperelástico. Se incluyó el modelo de Johnson-Kendall-Roberts para descontar el efecto de la adhesión entre el indentador y el gel a escala nanométrica.