Presentacin de PowerPoint

ANLISIS DE LA RESISTENCIA A COMPRESIN DEL ALMINA COMO CUERPO POROSO POR MEDIO DE UN SOFTWARE COMPUTACIONALCristian Lozano TafurJUSTIFICACIN Y ANTECEDENTESEl inters por el estudio de las espumas cermicas de almina, se debe a que este material hace parte de los materiales cermicos celulares, estos materiales tienen una gran aplicacin a la industria aeroespacial por sus propiedades como la alta permeabilidad, alta resistencia qumica, alta resistencia al choque trmico.Es importante mencionar que uno de los mayores logros en obtener nuevos materiales avanzados han sido las espumas cermicas, las cuales han contribuido a varias industrias en aplicacin de filtros, convertidores catalticos, membranas, sustratos, aislantes trmicos, refractarios, paneles estructurales de bajo peso y refuerzos para materiales compuestos metlicos o polimricos, entre otras. (M. M. Enrquez-Gonzlez, 2012)

JUSTIFICACIN Y ANTECEDENTESJUSTIFICACIN Y ANTECEDENTESActualmente se esta desarrollando una investigacin de tesis de maestra titulada Caracterizacin mecnica de espumas cermicas de almina y espumas cermicas de almina formando compuesto con cobre, en la cual se ha llegado hasta una caracterizacin estructural del material.JUSTIFICACIN Y ANTECEDENTES

La palabra cermica deriva del griego Keramicos, que significa sustancia quemada, indicando de esta manera que las propiedades deseables de estos materiales generalmente se alcanzan despus de un tratamiento trmico a altas temperaturas, que abarcando segn esta definicin a la arcilla en todas sus formas [Calliester 2000].Los materiales cermicos son compuestos qumicos o soluciones complejas, que contienen elementos metlicos y no metlicos. Los materiales cermicos por lo general son duros, frgiles, con un alto punto de fusin, tienen baja conductividad elctrica y trmica, buena estabilidad qumica y trmica, y elevada resistencia a la compresin. Las aplicaciones varan desde productos de alfarera, fabricacin de ladrillos y anzuelos, utensilios de cocina, tubos de albaal, hasta vidrio, materiales refractarios, imanes, dispositivos elctricos, fibras, abrasivos y componentes estructurales. (Askelnad, 1998)MATERIALES CERAMICOSLos materiales cermicos tienen aplicabilidad limitada debido a sus propiedades mecnicas, las cuales en muchos aspectos son inferiores a las de los metales. La principal desventaja es la tendencia a la fractura catastrfica de forma frgil con muy poca absorcin de energa. (Callister, 2000)

MATERIALES CERAMICOS

Un material celular est formado de una interconexin de struts o placas solidas que forman los bordes y las caras de las clulas. Se puede definir como un ensamblaje de celdas prismticas o polidricas (con bordes slidos y caras) agrupadas de tal modo que forman mallas bidimensionales o tridimensionales y rellenan un plano en el espacio. MATERIALES CELULARESLos materiales celulares son sumamente porosos lo que se refleja en la densidad relativa. Los materiales celulares tienen una densidad relativa entre 0,02 y 0,2, la densidad relativa en los slidos porosos es superior a 0,3. (Gibson & Ashby, 1997)

MATERIALES CELULARESMATERIALES CELULARES

MATERIALES CELULARES

La estructura del solido ser de celda abierta cuando la masa se encuentre contenida en las aristas de la celda, es una red interconectada de pequeas barras similares a vigas.La estructura ser de celda cerrada cuando la masa se halle concentrada en las aristas y caras de las celdas aislando cada celda de las contiguas.MATERIALES CELULARES

Los materiales celulares tienen propiedades fsicas, mecnicas y trmicas que son medidas por los mismos mtodos que los utilizados para los slidos totalmente densos.MATERIALES CELULARESMATERIALES CELULARESGibson y Ashby desarrollaron una expresin que predice el comportamiento mecanic, aplicable a geometras de celdas abiertas que representa materiales celulares con una densidad relativa baja. Consiste de vigas rectas con seccion transversal cuadrada.

Los materiales cermicos celulares han despertado en los ltimos aos un inters creciente para un gran nmero de aplicaciones tecnolgicas e industriales. (Mata, 2008)

MATERIALES CERAMICOS CELULARESAISLANTE TRMICOAISLANTE ACUSTICOFILTROSMATERIALES CERAMICOS CELULARES

Ansyses programa de diseo y anlisis por elementos finitos FEA, que incluye proceso de meshing o malleo, pre proceso, postproceso de anlisis orientado a ingeniera y diseo mecnico, trmico, fenmenos en fluidos y aplicaciones especficas, brevemente se describen sus mdulos principales por disciplina. (ANSYS.com, 2014)

ANSYSOBJETIVO GENERALDeterminar la resistencia a la compresin del Almina como cuerpo poroso por medio de un software computacional

OBJETIVOS ESPECFICOSDeterminar los modelos matemticos que caracterizan el material.Definir la estructura del material y sus celdas unitarias.Analizar la resistencia a la compresin por medio del modelo matemtico desarrollado.Realizar una comparacin delos datos obtenidos con investigaciones relacionadas.

METODOLOGATIPOS DE INVESTIGACINEstudio descriptivoEstudio de correlacin METODOLOGAETAPAS METODOLGICAS

OBJETIVO GENERALOBJETIVOS PARTICULARESOBJETIVOS ESPECFICOSOBJETIVOS METODOLGICOSDeterminar la resistencia a la compresin del Almina como cuerpo poroso por medio de un software computacionalDeterminar los modelos matemticos que caracterizan el material.Realizar una revisin literaria en teora e investigaciones realizadasRealizar un sistema de ecuaciones de las propiedades fsicas y mecnicas del materialDefinir las ecuaciones utilizadas para el anlisis del material dentro del software computacionalDefinir la estructura del material y sus celdas unitarias.Observar la estructura del material y determinar sus celdas unitarias utilizando las estructuras definidas en el marco de referenciaDesarrollar las celdas unitarias en modelos 3D por medio de un software de diseo CADMETODOLOGAOBJETIVO GENERALOBJETIVOS PARTICULARESOBJETIVOS ESPECFICOSOBJETIVOS METODOLGICOSDeterminar la resistencia a la compresin del Almina como cuerpo poroso por medio de un software computacionalAnalizar la resistencia a la compresin por medio del modelo matemtico desarrollado.Realizar el estudio del software computacionalHacer un estudio del enmalladoDefinir las condiciones del materialDeterminar las variables de entrada y salidaCrear las condiciones de esfuerzo del softwareDefinir el modulo estructural del softwareDefinir los criterios de solucinHacer la visualizacin de resultados por medio de grficos y datosRealizar una comparacin de los datos obtenidos con investigaciones relacionadas.Realizar una comparacin de datos para obtener el porcentaje de errorHacer una recoleccin de datos del esfuerzo a compresin del materialBIBLIOGRAFAANSYS.com. (2014). ANSYS, Inc. Recuperado el 25 de Agosto de 2014, de ANSYS, Inc.: http://www.ansys.com/ANSYS13, A. d. (2013). Chapter 2: Structural Static Analysis. Recuperado el 26 de Agosto de 2014, de http://mostreal.sk/html/guide_55/g-str/GSTR2.htmAskelnad, D. (1998). Ciencia e Ingenieria de los Materiales (Tercera ed.). Thompson.Callister, W. D. (2000). Introduccin a la ciencia e ingenieria de los materiales. Revert.Gibson, L. J., & Ashby, M. F. (1997). Cellular solids - Structure andproperties (Segunda ed.). Cambrige.KTHSolidMechanics. (s.f.). Introduction to a finite element analysis program: ANSYS. Recuperado el 25 de Agosto de 2014, de http://web.archive.org/web/20090711214016/http://www.hallf.kth.se/kurser/0708/SE2129/Brottmekanik/Ansys%20Tutorials.pdfM. M. Enrquez-Gonzlez, M. R.-R.-R.-C. (2012). Artculo de Revisin sobre Espumas Cermicas. Revista Mexicana de Materiales Compuestos y Avanzados.Mata, M. P. (2008). COMPORTAMIENTO MECNICO DE MATERIALES . Madrid, Espaa: ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE .Meyers, M., & Chawla, K. (2009). Mechanical behavior of materials (Segunda ed.). Cambrige.

BIBLIOGRAFAOlaya, R. (2014). Caracterizacin mecnica de espumas cermicas de almina y espumas cermicas de almina formando compuesto con cobre. Bogot.Roberto Hernndez Sampieri, C. F. (1997). Metodologa de la investigacin. MCGRAW-HILL.Serope Kalpakjian, S. R. (2002). Manufactura, ingenieria y tecnologia (Cuarta ed.). Pearson.Smith, W., & Hashemid, J. (2006). Fundamentos de la ciencia e ingeniera de materiales (Cuarta ed.). McGraw-Hill.

BIBLIOGRAFA