Modelado de la deformación de la subsuperficie de un pin durante un ensayo de desgaste

• Autores: Rosenberger, Mario Roberto; Forlerer, Elena; Schvezov, Carlos Enrique
• Año de publicación: 2008
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2008;01(20):154-160
• Materia: DESGASTE; DEFORMACION PLASTICA; MODELADO; METODO DE ELEMENTO FINITO; EFECTO DE LA TEMPERATURA; WEAR; PLASTIC DEFORMATION; MODELING; FINITE ELEMENT METHOD; TEMPERATURE EFFECT
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Durante el desgaste de un pin de aluminio bajo condiciones no lubricadas se observa gran cantidad de material deformado y acumulado en el borde de salida, formando rebaba. Se ha observando experimentalmente que esta deformaciónse da principalmente en la subsuperficie. Se estudió la influencia de la temperatura sobre la deformación del pin usando simulaciones por elementos finitos. Se empleó un modelo tridimensional con propiedades dependientes de la temperatura correspondientes a una aleación aluminio A1100. Cargas normales y tangenciales aplicadas sobre el pin fueron simuladas, reproduciendo las solicitaciones de un equipo pin-on-ring. Se empleó un modelo elasto-plástico considerando pequeñas deformaciones en el rango plástico. Los cálculos se realizaron a diferentes temperaturas simulando diferentes condiciones de generación de calor por fricción. Se observó en los resultados de la simulación una repentina deformación, la rebaba, cuando la carga tangencial alcanza un valor definido como la carga crítica. Esta carga crítica disminuye cuando se incrementa la temperatura. Los resultados del modelo son comparados con resultados experimentales realizados en una aleación de aluminio A1060 reforzado con 15 % de partículas de alúmina. La comparación muestra poca desviación entre las predicciones y los experimentos lo cual puede ser atribuido al valor del coeficiente de fricción adoptado en el modelo
During the wear of an aluminum pin under dry sliding it is normally observed a lot of material plastically deformed and placed in the ending borders, forming the burr. Experiments indicated that the deformation is concentrated in the subsurface. The influence of the temperature on burr deformation was studied using finite element analysis. A three-dimensional pin was considered in the model, temperature dependent properties corresponding to an A1100 aluminium alloy were assumed. Normal and tangential loads were applied in the circular face of the pin simulating a test performed in a pin-on-ring machine. An elasto-plastic model was employed with small deformation in the plastic range. The simulation was performed applying different temperatures simulating different conditions of heat generation and gradually increasing the tangential load. A sudden deformation, the burr, was observed when the tangential load achieves a well determined value defined as the critical load. This critical load increases when the temperature diminishes. The results of the model are compared with experimental results performed on A1060 aluminum alloys reinforced with 15 % alumina particles that generate a tribolayer. The comparison shows little deviation between predictions and experiments which may be attributed to the friction coefficient value assumed in the model
Fil: Rosenberger, Mario Roberto. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales. Programa de Materiales, Molización y Metrología (UNaM-FCEQyN). Misiones. Argentina
Fil: Forlerer, Elena. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad de Actividad Materiales (CNEA-GIDAT-GAEN). Buenos Aires. Argentina
Fil: Schvezov, Carlos Enrique. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales. Programa de Materiales, Molización y Metrología (UNaM-FCEQyN). Misiones. Argentina