Modelar el campo de estrés en componentes de resina fotosensible fabricados por MSLA: un enfoque experimental y numérico combinado
Autores: Oliveira, Geraldo Cesar Rosario de; Rosario de Oliveira, Vania Aparecida; Alvarado Silva, Carlos Alexis; Guidi, Erick Siqueira; Silva, Fernando de Azevedo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Modelar el campo de estrés en componentes de resina fotosensible fabricados por MSLA: un enfoque experimental y numérico combinado
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Simulación de procesos industriales
Palabras clave
Investigación numérica experimental
Campo de esfuerzos
Resina
Estereolitografía enmascarada
Fotoelasticidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta una investigación experimental y numérica sobre el campo de esfuerzos en cilindros fabricados con resina fotosensible utilizando la técnica de Estereolitografía enmascarada (MSLA). Para la caracterización del material, se utilizaron datos de ensayos de tracción y flexión de especímenes de resina. El campo de esfuerzos en discos de resina fue analizado experimentalmente utilizando fotoelasticidad y métodos de Correlación Digital de Imágenes (DIC), sometidos a cargas compresivas, de acuerdo con el modelo de contacto cilindro-plano. Se capturaron imágenes durante los experimentos utilizando película polarizadora y una lente CPL de bajo costo, acoplada a un teléfono inteligente. Los resultados experimentales se compararon con simulaciones numéricas y analíticas, donde se observó la formación de franjas y regiones que indican la dirección y magnitud de los esfuerzos normales y de corte, con variaciones que van del 0.6% al 8.2%. La convergencia de los resultados demuestra la viabilidad de utilizar piezas producidas con resina fotosensible disponible comercialmente en impresoras no profesionales para estudiar la teoría de contacto y los campos de esfuerzos. En el futuro, se pretende aplicar esta metodología a estudios sobre el estrés en engranajes.
Descripción
Este estudio presenta una investigación experimental y numérica sobre el campo de esfuerzos en cilindros fabricados con resina fotosensible utilizando la técnica de Estereolitografía enmascarada (MSLA). Para la caracterización del material, se utilizaron datos de ensayos de tracción y flexión de especímenes de resina. El campo de esfuerzos en discos de resina fue analizado experimentalmente utilizando fotoelasticidad y métodos de Correlación Digital de Imágenes (DIC), sometidos a cargas compresivas, de acuerdo con el modelo de contacto cilindro-plano. Se capturaron imágenes durante los experimentos utilizando película polarizadora y una lente CPL de bajo costo, acoplada a un teléfono inteligente. Los resultados experimentales se compararon con simulaciones numéricas y analíticas, donde se observó la formación de franjas y regiones que indican la dirección y magnitud de los esfuerzos normales y de corte, con variaciones que van del 0.6% al 8.2%. La convergencia de los resultados demuestra la viabilidad de utilizar piezas producidas con resina fotosensible disponible comercialmente en impresoras no profesionales para estudiar la teoría de contacto y los campos de esfuerzos. En el futuro, se pretende aplicar esta metodología a estudios sobre el estrés en engranajes.