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

M. A. PUCHEU; A. G. TOMBA MARTINEZ; M. A. CAMERUCCI

Buenos Aires

Congreso; Congreso CONAMET/SAM 2009; 2009

Se estudió el comportamiento mecánico de materiales porosos de cordierita mediante ensayos en compresión diametral. La solución analítica que permite la medición indirecta de las propiedades mecánicas 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 de cordierita se obtuvieron por: consolidación térmica (85°C) de suspensiones acuosas de una mezcla precursora de cordierita (caolín, talco y alúmina) con almidón de papa (consolidante/ligante y formador de poros a temperatura); calcinación y reacción-sinterización (1330°C). Los ensayos mecánicos se realizaron en una máquina Instron 8501 servohidráulica, en control por posición (0,2 mm/min). A partir de la curva carga-desplazamiento se obtuvo la relación aparente esfuerzo-deformación y se determinaron parámetros mecánicos: módulo de Young aparente, resistencia a la fractura, límite elástico. Sobre los discos ensayados se analizaron las características de la fractura. La influencia de las desviaciones más frecuentes identificadas en la práctica (desviación de la circularidad y no paralelismo entre las caras del disco) sobre la distribución de esfuerzos se estudió mediante la simulación por elementos finitos tomando como referencia la ecuación de Hertz para problemas de contacto.