Abstract:
|
Aquest projecte s’ha dut a terme per aprofundir l’estudi sobre els materials polimèrics i el seu comportament davant impacte. Aquest treball estudia el fenomen de la flexió en impacte quan un dard de capçal semiesfèric impacta una proveta de plàstic simplement recolzada. Es tenen dos tipus de materials sobre els quals experimentar. El primer és el PETG, material dúctil, i el segon és el PS, de comportament més fràgil.
Per simular el comportament dels dits materials sotmesos a flexió, s’han estudiat cinc tipus diferents de models. Aquest models simulen les gràfiques força-temps que s’obtenen dels assaigs, calculen propietats mecàniques del material, les penetracions, ajudant-se del coeficient de restitució. Per a cada tipus de material, s’han fet una sèrie de proves diferents per veure quines propietats mecàniques tenen i com aquestes depenen de certs paràmetres de l’experiment.
Per cada sèrie assajada (tant de PETG com de PS), s’han obtingut les gràfiques força-temps experimentals calculades per l’equip d’assaig i després es comparen amb les corbes generades pel model que toqui. Ajustant els models a la corba experimental és com es determinen les propietats mecàniques. Estudiant les gràfiques experimentals, s’ha determinat com el coeficient de restitució és menor que u, i a més no és paràmetre intrínsec dels dos materials. Un altre resultat al qual s’ha arribat és que en la geometria de flexió en impacte, el mecanisme que provoca la pèrdua d’energia és la indentació, essent l’energia perduda per flexió gairebé inexistent. I en els models numèrics, tenint en compte que no es perd energia a flexió, es pot treure l’esmorteïdor de la flexió. Amb les diferents provetes de PS s’ha observat quin tipus d’esquerdes han aparegut quan han fallat. Amb les injectades, s’ha observat una tendència a orientar l’esquerda cap a la direcció del flux, és a dir, al punt d’injecció. En aquelles que han estat extrudides, les esquerdes han presentat forma d’estrella, fenomen indicatiu de la isotropia del material. Les injectades en motlle rotatiu, l’esquerda ha seguit la direcció tangencial del flux. |