Delmastro, Juan I. (2019) Optimización del diseño de una máquina de creep-fatiga / Optimization of the design of a creep-fatigue testing machine. Maestría en Ingeniería, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
El objetivo del presente trabajo es la modificación y optimización de una maquina para el estudio de la interacción creep-fatiga. Se busca obtener un prototipo capaz de realizar ensayos de carga variable en un rango de [0 - 5] kN hasta temperaturas de 550 °C de manera segura y autónoma. El diseño final debe ser fabricable a nivel local y replicable en una batería de máquinas. Se aplicaron modificaciones en la interfaz de usuario, permitiendo el seguimiento de la carga del sistema a referencias variables por intervalos de tiempo mayores a 10⁵ segundos. Se diseño y fabrico un horno de dos zonas utilizando técnicas de impresión 3D para la generación de moldes complejos. Se controlo la temperatura del ensayo dentro de ±1 °C. Se diseño un sistema de varillas extensométricas que permitió trasladar la deformación de la muestra fuera del horno. Como verificación del diseño propuesto, se realizo un ensayo de creep sobre una probeta de aleación AlZnMg reforzada con fibras. Se compararon los resultados obtenidos con caracterizaciones previas realizadas sobre el mismo material.
Resumen en inglés
The objective of the present work is to modify and optimize a machine designed to study the creep-fatigue interaction. Its purpose is to obtain a prototype capable of performing complex variable load test programs between [0 - 5] kN at temperatures up to 550 °C in a safe and autonomous way. The nal design should be able to be built locally and replicated into multiple units. Changes in the user interface were made, allowing the system to control load, following variable references for time lapses greater than 10⁵ seconds. A two-zone furnace was designed and fabricated, using 3D printing techniques to generate geometrically complex moulds. Test temperature was controlled with deviations within ±1 °C. A rod-extensometer was designed, which allowed a commercial displacement sensor to register the specimen deformation outside the furnace. In order to validate the proposed design, uniaxial creep test was performed on a AlZnMg alloy specimen, reinforced by 8 vol.% of Saffil fibres. The results were compared to previous characterizations made on the same material.
| Tipo de objeto: | Tesis (Maestría en Ingeniería) |
|---|---|
| Palabras Clave: | Fatigue; Fatiga; Creep; Fluencia; Design; Diseño; Testing; Ensayos; [Machine; Máquina] |
| Referencias: | [1] Michael F Ashby. A rst report on deformation-mechanism maps. Acta Metallurgica, 1972. [2] Juan I Delmastro. Diseño de maquina para ensayos de creep, creep-fatiga y falla por carga sostenida. Instituto Balseiro, 2016. [3] A Dlouhy and G Eggeler. Recovery strain and creep in metal matrix composites. physica status solidi (a), 157(2):229-240, 1996. [4] Russell W Evans and Brian Wilshire. Creep of metals and alloys. IMM North American Pub. Center, Brookeld, VT, 1985. [5] Saffil Fibers. Company's webplatform. https://www.unifrax.com, 2019. [6] Fluke. Company's webplatform. https://www.fluke.com, 2019. [7] Harold J Frost and Michael F Ashby. Deformation-Mechanism Maps, The Plasticity and Creep of Metals and Ceramics. Pergamon Press, 1982. [8] Sunil Goyal, K Mariappan, Vani Shankar, R Sandhya, K Laha, and AK Bhaduri. Studies on creep-fatigue interaction behaviour of alloy 617m. Materials Science and Engineering: A, 730:16-23, 2018. [9] Gary R Halford, Bradley A Lerch, and Michael A McGaw. Fatigue, creep-fatigue, and thermomechanical fatigue life testing of alloys. ASM International, pages 59-63, 2000. [10] Stuart Holdsworth. Creep-fatigue failure diagnosis. Materials, pages 7757-7769, 2015. [11] Frank P Incropera and David P DeWitt. Fundamentos de Transferencia de Calor. Prentice Hall, 1999. [12] Instron. Company's webplatform. http://instron.us, 2019. [13] Kanthal. Company's webplatform. https://kanthal.com, 2019. [14] Hottinger Baldwin Messtechnik. Company's webplatform. http://hbm.com, 2019. [15] Omega. Company's webplatform. https://es.omega.com, 2019. [16] Sankara Rao, K Bhanu, and A Nagesha. Signicance of creep-fatigue interaction in structural integrity assessment. pages 164-184, 2001. [17] Fare resistencias electricas S.R.L. Company's webplatform. http://fareresistencias.com.ar, 2019. [18] Scram S.R.L. Company's webplatform. http://www.scram.com.ar, 2019. [19] Pro team Latina S.A. Company's webplatform. https://www.profiteam.com.ar, 2019. [20] Ignis Motores y Motorreductores. Company's webplatform. http://www.ignismotor.com, 2019. [21] A Yawny, G Kaustrater, B Skrotzki, and G Eggeler. On the influence of fibre texture on the compression creep behaviour of a short bre reinforced aluminium alloy. Scripta materialia, 46(12):837-842, 2002. |
| Materias: | Ingeniería mecánica > Diseño mecánico |
| Divisiones: | Investigación y aplicaciones no nucleares > Física > Física de metales |
| Código ID: | 895 |
| Depositado Por: | Tamara Cárcamo |
| Depositado En: | 31 Mar 2021 08:39 |
| Última Modificación: | 15 Jun 2021 12:08 |
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