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DPI2014-56904-P

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EFECTO DE TAMAÑO FINITO EN EL CRECIMIENTO DE MICROGRIETAS POR FATIGA

EXISTEN COMPONENTES MECANICOS DE DIMENSIONES MUY REDUCIDAS EN CAMPOS TECNOLOGICOS CLAVE COMO SON LA BIOMEDICINA, LA ELECTRONICA O LA AUTOMOCION, QUE SE ENCUENTRAN SOMETIDOS A CARGAS CUYA MAGNITUD FLUCTUA CON EL TIEMPO Y QUE SON SU... ver más

01/01/2014

125K€

Presupuesto del proyecto: 125K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE SEVILLA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3669

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE SEVILLA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3669

Presupuesto del proyecto 125K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto EXISTEN COMPONENTES MECANICOS DE DIMENSIONES MUY REDUCIDAS EN CAMPOS TECNOLOGICOS CLAVE COMO SON LA BIOMEDICINA, LA ELECTRONICA O LA AUTOMOCION, QUE SE ENCUENTRAN SOMETIDOS A CARGAS CUYA MAGNITUD FLUCTUA CON EL TIEMPO Y QUE SON SUSCEPTIBLES, POR TANTO, DE FALLAR POR FATIGA, EJEMPLOS IMPORTANTES SON LOS EXPANSORES (STENTS) UTILIZADOS HOY EN DIA EN EL TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES; PIEZAS DE LOS LLAMADOS DISPOSITIVOS MICRO-ELECTROMECANICOS (MEMS) O TUBOS CAMBIADORES DE CALOR EN SISTEMAS EGR (EXHAUST GAS RECIRCULATION), EL DISEÑO A FATIGA DE ESTOS COMPONENTES PRESENTA AL DIA DE HOY UNA EXTRAORDINARIA DIFICULTAD QUE PROVIENE DE DOS FUENTES BIEN DEFINIDAS, POR UN LADO, LAS TECNICAS EXPERIMENTALES APLICADAS EN COMPONENTES MAS GRANDES NO SE PUEDEN APLICAR DIRECTAMENTE A ESTOS COMPONENTES TAN PEQUEÑOS; PIENSESE, POR EJEMPLO, EN QUE LAS FUERZAS Y DEFORMACIONES A APLICAR SON TAN REDUCIDAS QUE LOS CONTROLADORES DE LAS MAQUINAS USUALES SIMPLEMENTE NO PUEDEN MANEJARLOS, LA SEGUNDA FUENTE DE DIFICULTAD EN EL DISEÑO A FATIGA PROVIENE DEL HECHO DE QUE LAS PROPIAS TEORIAS USUALMENTE UTILIZADAS HOY EN DIA FALLAN TAMBIEN EN ESTOS CASOS, ES BIEN SABIDO QUE EN FATIGA EL TAMAÑO IMPORTA, COMPONENTES MAYORES TIENDEN A FALLAR A TENSIONES MENORES QUE COMPONENTES MAS PEQUEÑOS PERO GEOMETRICAMENTE SIMILARES Y TAMBIEN SE PRODUCE UNA DISMINUCION DEL LIMITE DE FATIGA EN COMPONENTES ENTALLADOS CUANDO AUMENTA EL TAMAÑO DE LA ENTALLA AUNQUE SE MANTENGA EL MISMO FACTOR DE CONCENTRACION DE TENSION, PERO EN EL DISEÑO DE COMPONENTES PEQUEÑOS HAY, ADEMAS, UN EFECTO DE TAMAÑO, DIGAMOS, NO CONVENCIONAL, Y ESTA PROPUESTA SE OCUPA DE ESTE EFECTO: LOS METODOS DISPONIBLES HOY EN DIA PARA PREDECIR EL LIMITE DE FATIGA DE COMPONENTES CON ENTALLAS, LOS LLAMADOS METODOS DE DISTANCIA CRITICA, REQUIEREN EVALUAR LAS TENSIONES EN EL COMPONENTE A UNA CIERTA DISTANCIA POR DEBAJO DE LA SUPERFICIE Y COMPARAR LAS TENSIONES A ESA DISTANCIA CON EL LIMITE DE FATIGA DEL MATERIAL, EN LA MAYORIA DE LOS MATERIALES ESTA DISTANCIA CRITICA ES DEL ORDEN DE UNAS 100 O 200 MICRAS, SIN EMBARGO, EL DIAMETRO DEL ALAMBRE DE UN STENT O EL ESPESOR DE UN TUBO CAMBIADOR DE CALOR EGR PUEDE SER DE ESE MISMO ORDEN Y POR TANTO SIMPLEMENTE NO SE PUEDE CALCULAR DIRECTAMENTE CON ESOS METODOS, LOS CASOS EN QUE LA DISTANCIA CRITICA ES MAYOR QUE EL PROPIO COMPONENTE SON CASOS EXTREMOS QUE MUESTRAN EL PROBLEMA CON TODA SU CRUDEZA, PERO EN GENERAL, LAS DIFICULTADES EMPIEZAN A APARECER CUANDO NO ES POSIBLE DESPRECIAR EL EFECTO DE LAS SUPERFICIES CERCANAS SOBRE LAS MICROGRIETAS QUE CRECEN DESDE LA ENTALLA, ESTA PROPUESTA TRATA DE LA CARACTERIZACION DEL LIMITE A FATIGA DE COMPONENTES PEQUEÑOS, EL PRINCIPAL OBJETIVO ES LA FORMULACION DE UN METODO DE CALCULO BASADO EN LA PROPAGACION DE MICROGRIETAS QUE RECOJA EL EFECTO DE TAMAÑO FINITO, SE PRETENDE ASI DOTAR A LOS CALCULOS DE FATIGA DE ESTE TIPO DE PIEZAS DE UNA BASE MECANICA REALISTA, ENCUADRADA EN LAS TECNICAS DE LO QUE EMPIEZA A DENOMINARSE MECANICA DE FRACTURA MICROESTRUCTRURAL, ALEJADA DE CONCEPTOS DE, EN NUESTRA OPINION, DIFICIL JUSTIFICACION FISICA, COMO LAS TECNICAS DE DISTANCIA CRITICA QUE NO CONSIDERAN PARA NADA QUE EL FALLO POR FATIGA ES EN ULTIMA INSTANCIA UN PROBLEMA DE CRECIMIENTO DE GRIETAS Y PRESENTAN POR ELLO SERIAS LIMITACIONES, COMO LA MENCIONADA IMPOSIBILIDAD DE APLICACION A COMPONENTES PEQUEÑOS TIPO STENTS QUE PUEDEN SER DE HECHO MAS PEQUEÑOS QUE LA PROPIA DISTANCIA CRITICA CARACTERISTICA DEL MATERIAL DEL QUE ESTAN FABRICADOS, FATIGA\MICROGRIETA\EFECTO TAMAÑO\MODELO DE DISLOCACIONES

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