"Simulación numérica de ensayos de compresión diametral para la evaluación de discos cerámicos porosos"

M.L. SANDOVAL; A.G. TOMBA MARTINEZ; M.A.CAMERUCCI

BOLETIN DE LA SOCIEDAD ESPANOLA DE CERAMICA Y VIDRIO

SOC ESPANOLA CERAMICA VIDRIO

Año: 2012 vol. 51 p. 175 - 181

Se estudió el comportamiento mecánico de materiales porosos de cordierita mediante ensayos en compresión diametral. La solución analítica que permite la medición indirecta de la resistencia mecánica  a tracción en compresión diametral se formula bajo ciertas condiciones que no suelen satisfacerse en la práctica. Con el objetivo de analizar desviaciones de las condiciones ideales se simuló el ensayo con técnicas computacionales. Los discos porosos de cordierita se obtuvieron por calcinación (650 °C, 2h) y reacción-sinterización (1330 °C, 4h) de cuerpos en verde preparados por consolidación térmica (85 °C, 4h) de suspensiones acuosas de una mezcla precursora de cordierita (caolín, talco y alúmina) con almidón nativo de papa. Los ensayos mecánicos se realizaron en una máquina servohidráulica en control por desplazamiento (0,2 mm/min). A partir de la relación aparente tensión-deformación se determinaron los parámetros mecánicos: módulo de Young aparente, resistencia mecánica y límite elástico. Sobre los discos ensayados se analizaron las características de la fractura. La influencia de las desviaciones geométricas más frecuentes identificadas en la práctica (desviación de la circularidad y no paralelismo entre las caras del disco) sobre la distribución de tensiones se estudió mediante la simulación por elementos finitos, tomando como referencia la ecuación de Hertz para problemas de contacto.