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PID2021-126614OB-I00

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EVALUACION EXPERIMENTAL Y SIMULACION DEL COMPORTAMIENTO MECANICO A PEQUEÑA ESCAL...

EVALUACION EXPERIMENTAL Y SIMULACION DEL COMPORTAMIENTO MECANICO A PEQUEÑA ESCALA DE COMPOSITES CERAMICOS LOS COMPUESTOS CERAMICOS SON MATERIALES CON AMPLIAS APLICACIONES EN INGENIERIA DEBIDO A SU EXCELENTES PROPIEDADES MECANICAS, TERMICAS Y FUNCIONALES. SIN EMBARGO, DEBIDO A SU NATURALEZA CERAMICA, PUEDEN FRACTURARSE DURANTE SERVICI... ver más

01/01/2021

UPC

169K€

Presupuesto del proyecto: 169K€

Líder del proyecto

Universidad Politécnica de Cataluña No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 9

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01 No tenemos la información de la convocatoria

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Líder del proyecto

Universidad Politécnica de Cataluña No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 9

Presupuesto del proyecto 169K€

Descripción del proyecto LOS COMPUESTOS CERAMICOS SON MATERIALES CON AMPLIAS APLICACIONES EN INGENIERIA DEBIDO A SU EXCELENTES PROPIEDADES MECANICAS, TERMICAS Y FUNCIONALES. SIN EMBARGO, DEBIDO A SU NATURALEZA CERAMICA, PUEDEN FRACTURARSE DURANTE SERVICIO, RESULTANDO EN UN FALLO DEL COMPONENTE. ENTENDER LOS MECANISMOS DE FALLO ES CRUCIAL PARA AUMENTAR LA VIDA UTIL DE LOS COMPONENTES Y EXTENDER SU RANGO DE APLICACION. ESTOS MECANISMOS DE FALLO IMPLICAN CONOCER LAS PROPIEDADES MICROMECANICAS DE LAS DIFERENTES FASES E INTERFASES, ASI COMO SU EVOLUCION DURANTE EL SERVICIO. ES IMPORTANTE RESALTAR QUE LOS FALLOS SE PRODUCEN DESPUES DE QUE LOS MATERIALES Y COMPONENTES HAYAN SUFRIDO SOLICITACIONES SEVERAS DURANTE SU USO, DEBIDO A QUE SU MICROESTRUCTURA Y SUS PROPIEDADES HAN EVOLUCIONADO. POR LO TANTO ES RELEVANTE E IMPORTANTE EVALUAR LOS CAMBIOS MICROMECANICOS QUE SUFRE EL MATERIAL DURANTE SU VIDA UTIL. EN ESTA PROPUESTA NOS CENTRAREMOS EN TRES MATERIALES QUE COMPARTEN ALGUNAS DE LAS FASES CONSTITUTIVAS Y QUE SE USAN EN APLICACIONES CRITICAS: WC-NI (USADO COMO MATERIAL DE HERRAMIENTA), CIRCONA-NIQUEL (USADO COMO ELECTRODO EN PILAS DE COMBUSTIBLE...) Y CIRCONA-POLIMERO (CON POTENCIALES USOS COMO MATERIAL DENTAL). SE ESTUDIARAN TANTO LOS MATERIALES PRISTINOS, COMO DEGRADADOS EN CONDICIONES SIMILARES A LAS SUFRIDAS EN LAS APLICACIONES REALES (IMPACTOS, ARAÑAZOS, CAMBIOS MICROESTRUCTURALES, CICLOS TERMOMECANICOS, ETC). PARA ELLO SE UTILIZARAN TECNICAS MECANICAS A DIFERENTES ESCALAS BASADAS EN INDENTACION. ASI, ENTRA OTRAS, SE UTILIZARA NANOINDENTATION DE ALTA VELOCIDAD PARA LA ADQUISICION DE UN ALTO NUMERO DE DATOS, LO QUE PERMITIRA UN ANALISIS ESTADISTICO DE LAS FASES DEL MATERIAL. PARA ESTE ANALISIS SE PROPONE UTILIZAR TECNICAS COMPUTACIONALES DESARROLLADAS PARA EL RECONOCIMIENTO DE IMAGEN, QUE NO SE HAN UTILIZADO ANTERIORMENTE EN EL CAMPO DE LA MICROMECANICA, PERO CON UN GRAN POTENCIAL DE USO. ASI MISMO, TAMBIEN SE REALIZARAN ENSAYOS IN-SITU DENTRO DEL MICROSCOPIO ELECTRONICO PARA ENSAYAR MICROMUESTRAS, Y SE REALIZARAN ENSAYOS DE NANOINDENTACION A ALTA TEMPERATURA (HASTA 800ºC) PARA MEDIR LAS PROPIEDADES A TEMPERATURAS SIMILARES A LAS DE SERVICIO. FINALMENTE, TAMBIEN SE REALIZARAN ENSAYOS A UNA ESCALA MAS GRANDE MEDIANTE RAYADO Y CONTACTO ESFERICO, YA QUE ASI SE ENSAYA MAS VOLUMEN DE MATERIAL Y SE ACTIVAN DIFERENTES MECANISMOS DE DEFORMACION Y FRACTURA. LA MICROESTRUCTURA DE LOS MATERIALES (TANTO PRISTINA COMO DEGRADADA) SE VISUALIZARAN EN 3D MEDIANTE TOMOGRAFIA.ESTA VISUALIZACION EN 3D, JUNTO CON LAS PROPIEDADES MICROMECANICAS, PERMITIRA GENERAR MALLAS REALISTAS PARA SIMULACION NUMERICA. ESTA SIMULACION SE REALIZARA A DIFERENTES ESCALAS. PARA LA ESCALA MICROESTRUCTURAL SE IMPLEMENTARAN MODELOS DE MICROPLANO QUE PERMITEN CAPTURAR FENOMENOS DE PLASTICIDAD Y FRACTURA CON GRAN PRECISION. LOS RESULTADOS SE HOMOGENIZARAN Y SE IMPLEMENTARAN MODELOS DE ELEMENTOS FINITOS PARA LA SIMULACION DE CARGAS DE CONTACTO Y RAYADO, LO QUE PERMITIRA GENERAR MODELOS CONSTITUTIVOS A NIVEL DE COMPONENTE. LOS RESULTADOS NUMERICOS VALIDARAN CON LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES, TANTO CON MICROMUESTRAS ENSAYADAS IN-SITU (PARA MICROPLANO) COMO MEDIANTE RAYADO Y CONTACTO (PARA ELEMENTOS FINITOS).ASI PUES, ESTE PROYECTO PRETENDE UN ENFOQUE NOVEDOSO UTILIZANDO SINERGIAS ENTRE MEDIDAS EXPERIMENTALES Y SIMULACION NUMERICA CON EL OBJETIVO DE ENTENDER Y MEJORAR LA FIABILIDAD MECANICA Y LA INTEGRIDAD ESTRUCTURAL DE COMPUESTOS CERAMICOS CON APLICACIONES CRITICAS EN INGENIERIA. ANOINDENTACION\FIABILIDAD MECANICA\INTEGRIDAD ESTRUCTURAL\MODELIZACION POR ELEMENTOS FINITOS\MODELIZACION POR MICROPLANO\CARBUROS CEMENTADOS\CIRCONA\PILAS DE COMBUSTIBLE\TOMOGRAFIA\CARGAS DE CONTACTO

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