Indentación esférica de un sólido micropolar: una investigación numérica utilizando el método de interpolación puntual local-método de elementos de contorno
Autores: Pierson, Gaël; Taghite, M"Barek; Bravetti, Pierre; Njiwa, Richard Kouitat
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Indentación esférica de un sólido micropolar: una investigación numérica utilizando el método de interpolación puntual local-método de elementos de contorno
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Curva de carga-penetración
Nanoindentación elástica
Plano micropolar
Punzón esférico de diamante
Tensión de indentación
Rigidez de indentación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Se analiza la curva de carga-penetración en la nanoindentación elástica de un micropolar plano elástico mediante un punzón esférico de diamante. Los resultados presentados se obtienen mediante una herramienta numérica desarrollada específicamente, basada en una combinación juiciosa del método de elementos de contorno convencional y el método de interpolación de puntos locales en forma fuerte. Los resultados muestran que la relación lineal habitual entre la depresión del material y el cuadrado del radio del área de contacto también es válida en este caso de material elástico micropolar. También se demuestra que la relación entre el estrés de indentación (carga aplicada sobre la superficie de contacto) y la deformación de indentación (relación del radio de contacto con el radio del punzón) es lineal. El coeficiente de proporcionalidad, que no es otro que la rigidez de indentación, varía con el factor de acoplamiento del medio elástico micropolar. Se deriva una relación entre la rigidez de indentación de un sólido micropolar y la de un sólido convencional con el mismo módulo de Young y relación de Poisson.
Descripción
Se analiza la curva de carga-penetración en la nanoindentación elástica de un micropolar plano elástico mediante un punzón esférico de diamante. Los resultados presentados se obtienen mediante una herramienta numérica desarrollada específicamente, basada en una combinación juiciosa del método de elementos de contorno convencional y el método de interpolación de puntos locales en forma fuerte. Los resultados muestran que la relación lineal habitual entre la depresión del material y el cuadrado del radio del área de contacto también es válida en este caso de material elástico micropolar. También se demuestra que la relación entre el estrés de indentación (carga aplicada sobre la superficie de contacto) y la deformación de indentación (relación del radio de contacto con el radio del punzón) es lineal. El coeficiente de proporcionalidad, que no es otro que la rigidez de indentación, varía con el factor de acoplamiento del medio elástico micropolar. Se deriva una relación entre la rigidez de indentación de un sólido micropolar y la de un sólido convencional con el mismo módulo de Young y relación de Poisson.