Simulación (FEM) de la distribución de esfuerzos de contacto en sistemas recubiertos bajo repetidas indentaciones

Este trabajo busca estudiar campos de esfuerzos obtenidos en un sistema recubierto (sustrato dúctil y un recubrimiento rígido) cuando se aplican repetidas indentaciones. Para esto, fue realizada una simulación FEM a través del software ABAQUS, considerando una malla bidimensional axisimétrica y un indentador esférico para la indentación, el cual aplica una carga normal de 50N. Los resultados permitieron observar que los valores de esfuerzos radiales en el borde del contacto no presentaron grandes diferencias a pesar de aumentar el número de ciclos de indentación, lo que sugiere que, después de la primera indentación el sistema conserva un comportamiento elástico haciendo necesario altos ciclos de carga para la falla del sistema.

The aim of this work, is to study the stress fields obtained when repeated indentations are conducted on a coated system (elasto-plastic substrate an rigid coated). The finite element method (FEM), through the ABAQUS software, was used considerating an axisymmetric bidimensional mesh and a spherical indenter with a normal load of 50 N applied on the system. The results have also considered the analyses of the effects of the radial stress distributions at the edge contact as a function of the number of cycle indentations carried out. This result suggests an elastic behavior for this load condition and the high number of the indentation cycles to obtain the failure of the system.

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Resumen

Español Este trabajo busca estudiar campos de esfuerzos obtenidos en un sistema recubierto (sustrato dúctil y un recubrimiento rígido) cuando se aplican repetidas indentaciones. Para esto, fue realizada una simulación FEM a través del software ABAQUS, considerando una malla bidimensional axisimétrica y un indentador esférico para la indentación, el cual aplica una carga normal de 50N. Los resultados permitieron observar que los valores de esfuerzos radiales en el borde del contacto no presentaron grandes diferencias a pesar de aumentar el número de ciclos de indentación, lo que sugiere que, después de la primera indentación el sistema conserva un comportamiento elástico haciendo necesario altos ciclos de carga para la falla del sistema.

Inglés The aim of this work, is to study the stress fields obtained when repeated indentations are conducted on a coated system (elasto-plastic substrate an rigid coated). The finite element method (FEM), through the ABAQUS software, was used considerating an axisymmetric bidimensional mesh and a spherical indenter with a normal load of 50 N applied on the system. The results have also considered the analyses of the effects of the radial stress distributions at the edge contact as a function of the number of cycle indentations carried out. This result suggests an elastic behavior for this load condition and the high number of the indentation cycles to obtain the failure of the system.