Moreno, Lisandro D. (2023) Rediseño de máquina de caracterización creep fatiga para equipar laboratorios / Redesign of a creep fatigue testing machine to equip laboratories. Proyecto Integrador Ingeniería Mecánica, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
El objetivo del presente trabajo es rediseñar una máquina de ensayos de creep-fatiga en base a un prototipo ya existente en la Div. Física de Metales del Centro Atómico Bariloche. Para abarcar este proyecto se analizaron en primer lugar los fenómenos de creep y de fatiga y cómo afectan a los materiales. Luego se estudiaron los requerimientos de la máquina destinada a la implementación de ensayos normalizados para evaluar estos fenómenos. Posteriormente se realizó un diseño conceptual de la máquina y se identificaron los sistemas principales que la conforman. Se rediseñaron, calcularon y verificaron la estructura principal, sistema de carga, subsistema de capstan y subsistema de knife edge. Se prevé que esta máquina permita equipar laboratorios del Centro Atómico Bariloche (CAB), dando la posibilidad de realizar ensayos de manera simultánea sin comprometer la disponibilidad de otros equipos más versátiles, de este modo, brindará herramientas para la caracterización de nuevos materiales en función de sus aplicaciones en especial dentro de la industria nuclear.
Resumen en inglés
The goal of the present work is to redesign a creep-fatigue testing machine based on an existing prototype in the Metals Physics Division of the Bariloche Atomic Center. To tackle this project, the phenomena of creep and fatigue and their effects on materials were analyzed in the first place. Then, the requirements of the machine intended for the standardized characterization of these phenomena were studied. Subsequently, a conceptual design of the machine was carried out, and the main systems that make it up were identified. The main structure, loading system, capstan subsystem, and knife edge subsystem were redesigned, calculated, and verified. This machine is projected to increase the experimental capabilities of laboratories at the Bariloche Atomic Center (CAB), providing the possibility of simultaneously conducting tests without compromising the availability of other more versatile equipment. In this way, it will provide tools for the characterization of new materials based on their applications specially for the nuclear industry.
| Tipo de objeto: | Tesis (Proyecto Integrador Ingeniería Mecánica) |
|---|---|
| Palabras Clave: | Fatigue; Fatiga; Design; Diseño; Creep; Fluencia; [Testing machine; Máquina de ensayo] |
| Referencias: | [1] Callister, W. D. Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales. 1996. 1, 2, 4 [2] Evans, R. W. Creep of metals and alloys. Leeds, England: IOM Communications, 1985. 3, 6 [3] Holdsworth, S. Creep-fatigue failure diagnosis. Materials, 8 (11), 7757–7769, nov. 2015. URL https://doi.org/10.3390/ma8115418. 5 [4] Delmastro, J. I. Diseño de máquina para ensayos de creep, creep - fatiga y falla por carga sostenida. Tesis de grado, 2016. 7 [5] 00, A. E. . Standard test methods for conducting creep, creep-rupture, and stressrupture tests of metallic materials. 10, 15, 33, 71 [6] ATS. Applied Test Systems. https://www.atspa.com/, 2023. 10, 11, 12 [7] Zwick Roell. Zwick Roell. https://www.zwickroell.com/, 2023. 10, 11, 12 [8] Delmastro, J. I. Optimización del diseño de una máquina de creep-fatiga. Tesis de maestría, 2019. 12, 13, 14, 15 [9] Incropera, F. P., DeWitt, D. P., Bergman, T. L., Lavine, A. S. Fundamentals of heat and mass transfer. 6a ed. Nashville, TN: John Wiley & Sons, 2006. 18, 19 [10] INSTRON. INSTRON. https://www.instron.com/es-es/, 2023. 19 [11] Budynas, R. G., Keith Nisbett, J. Diseño en ingeniería mecánica de Shigley, novena edición. 2012. 20, 21, 23, 25, 31, 42, 49 [12] Young, W. C., Budynas, R. G. Roark’s Formulas for Stress and Strain. 7a ed. New York, NY: McGraw-Hill Professional, 2000. 22 [13] OMNIA MFG. OMNIA MFG. https://www.omniamfg.com/welding, 2023. 25 [14] Husillos de bolas THK, Catálogo General. Catalogue, 2022. URL https://www.thk.com. 28, 29 [15] CEA. CAST3M Software. http://www-cast3m.cea.fr/, 2023. 36 [16] Timoshenko, S. P.,Woinowsky-Kreiger, S. Theory of plates and shells. Engineering Society Monographs, 2a ed. New York, NY: McGraw-Hill, 1959. 39, 50 [17] Peterson, R. E. Stress Concentration Factors. 2a ed. Nashville, TN: John Wiley & Sons, 1997. 41, 42, 52, 53 [18] American Gear Manufacturers Association. ANSI/AGMA 2101-D04 Fundamental Rating Factors and Calculation Methods for Involute Spur and Helical Gear Teeth. Norma, 2004. URL https://www.agma.org. 50, 60 [19] Michael F. Ashby. Front matter. En: Materials Selection in Mechanical Design, págs. 68–70. Elsevier, 2011. 58 [20] Young, H. D., Freedman, R. A., Lewis Ford, A. Física universitaria. 2013. 60 [21] Kutz, M. Mechanical engineers’ handbook. 2a ed. Nashville, TN: John Wiley & Sons, 1998. 61 [22] Regalado González, J. M. Cálculo y diseño de engranajes conforme a la norma ansi/agma 2101-d04. Tesis de grado, 2015. 61 [23] Yanyao Jiang, H. S. A model for rolling contact failure. Article, 1998. 61 [24] Leica DCM8 3D Surface Metrology Microscope. Leica Microsystems. https://www.leica-microsystems.com/products/digital-microscopes/p/leicadcm8/, 2023. 63 |
| Materias: | Ingeniería mecánica > Diseño mecánico |
| Divisiones: | Investigación y aplicaciones no nucleares > Física > Física de metales |
| Código ID: | 1214 |
| Depositado Por: | Tamara Cárcamo |
| Depositado En: | 07 Sep 2023 15:34 |
| Última Modificación: | 07 Sep 2023 15:34 |
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