Project

Een theoretische modelleringsformulering om anisotropie op te nemen in viskeuze constitutieve modellen voor het simuleren van het sinteren van keramische materialen

Acroniem
ProSIM
Code
EXT/ONZ/000241
Looptijd
02-05-2023 → 31-12-2023
Onderzoeksdisciplines
  • Engineering and technology
    • Ceramics
    • Composites and hybrid materials not elsewhere classified
    • Computational materials science
Trefwoorden
Constitutieve modellering sinteren van keramiek anisotrope viscositeit eindige-elementenmethode
 
Projectomschrijving

El proyecto ProSIM plantea la aplicación de técnicas de modelización y simulación para dar explicación científica a fenómenos físicos identificados como críticos en la fabricación cerámica y para los cuales tan sólo se dispone de interpretación teórica sin aplicabilidad real. ProSIM pretende, por tanto, dar interpretación y solución a problemáticas propias de las empresas industriales del sector cerámico, por lo que en su desarrollo contará con la participación directa de varias empresas en las cuales aplicar los resultados de la investigación. En particualr, en este proyecto hemos desarrollado un modelo constitutivo de material que incorpora de manera eficiente e intuitiva el efecto de la anisotropía en comportamiento viscoso que exhibe las baldosas cerámicas durante su proceso de sinterización. Este modelo está formulado para su uso en simulaciones predictivas utilizando el método de elementos finitos; por lo tanto, se emplea notación matemática tensorial, la cual es necesaria para describir un estado tridimensional de tensiones y deformaciones. Por simplicidad, el modelo básico inicial asume un elemento análogo reológico que describe la mecánica viscoelástica lineal. Este modelo inicialmente isotrópico se modifica luego mediante un conjunto de condiciones de restricción cinemáticas que permiten emular el efecto de la anisotropía, donde la orientación es arbitraria pero que cambia en funcion de las condiciones de carga. Es importante destacar que la metodología para introducir la anisotropía en la respuesta viscosa es completamente independiente del modelo constitutivo. Por lo tanto, cualquier otro modelo viscoso puede ser utilizado sin restricción alguna. Otro aspecto del trabajo aquí desarrollado implica asumir deformaciones arbitrarias, lo que significa que se emplea el régimen de grandes deformaciones, utilizando el concepto del gradiente de deformación. Sin embargo, también se presentan las consideraciones necesarias para implementar esta metodología en el régimen de deformaciones infinitesimales.