Materiales con memoria de forma (I): Térmicos.
Hola queridos lectores,
nuevamente nos ponemos en contacto con vosotros a través de una publicación muy interesante: Materiales con memoria de forma. Este tema será tratado en dos artículos: (I) Memoria de forma térmica y (II) Memoria de forma magnética. Ambos han sido escritos por uno de nuestros colaboradores, Antonio José Contreras Sánchez, quien ya escribió el artículo sobre el comportamiento tribológico y los materiales nanoestructurados. Desde aqui le volvemos a agradecer su trabajo y os dejamos con este monográfico.
Aleaciones con memoria de forma térmica
Las aleaciones con memoria de forma (SMA) tienen la capacidad de recobrar una forma previamente definida cuando se les somete al procedimiento de tratamiento térmico apropiado. Al volver a su forma original, estos materiales también pueden aplicar fuerzas. La mayoría de de las aplicaciones prácticas corresponden a las SMA que tienen la capacidad de recuperarse tras una cantidad significativa de deformación (superelasticidad) o las que pueden aplicar grandes fuerzas al adoptar de nuevo su forma original.
El efecto por el cual las SMA recuperan su forma es resultado de la transformación martensítica. Originalmente el término “transformación martensítica” estaba reservado a los aceros, pero ahora se aplica de forma general a toda transformación de fase que ocurre por maclado sin cambio alguno en la composición.
Materiales nanoestructurados: comportamiento tribológico
Autor: Antonio José Contreras Sánchez
Se denomina tribología a la ciencia que se ocupa de la fricción, el desgaste y la lubricación de las superficies en contacto.
De acuerdo con estudios recientes, las pérdidas que sufre un país industrializado debidas al desgaste y a la corrosión de los materiales alcanzan el 4,5% del PNB. Los fabricantes de automóviles, la industria aeroespacial, los constructores de maquinaria o los productores de biomateriales se esfuerzan día a día por mejorar el comportamiento tribológico de sus materiales.
El desarrollo de la nanotecnia en los últimos años ha facilitado la obtención de nuevos materiales con propiedades exóticas y aplicaciones en múltiples áreas. A medida que el tamaño del grano decrece, las interfases adquieren más importancia, ya que aumenta el número de átomos que residen en esas fronteras de grano, lo que influye en las propiedades del material.
En el área de de los recubrimientos es donde la nanotecnia ha hecho los progresos más significativos y donde se han conseguido las aplicaciones comerciales de mayor éxito. La utilización de estos materiales avanzados, con prestaciones tribológicas superiores, puede eliminar el uso de lubricantes, ofreciendo un ahorro económico considerable en la mayoría de los sectores industriales y una disminución del impacto ambiental.
A continuación pasaremos a exponer de manera resumida algunas de las últimas soluciones alcanzadas en las investigaciones de comportamiento tribológico a escala nanométrica.
Distribución de tensiones en el entorno de un agujero
Uno de los puntos más interesantes y útiles en el estudio de la elasticidad es el poder conocer el estado de tensiones en el entorno de un agujero. Hoy, para hacer más visual dicho comportamiento, os entregamos este artículo titulado “Distribución de Tensiones en el Entorno de un Agujero” de la mano de un gran amigo y colaborador: el ingeniero Javier Barro, quien nos ha suministrado toda la información gráfica. Desde aqui le volvemos a dar las gracias.
Para dotar a este estudio de un mayor carácter divulgativo, nos hemos centrado tan solo en la representación gráfica de la solución para este problema de elasticidad plana. El resto de condiciones son bien conocidas:
- Material isótropo
- Comportamiento elástico lineal
- Dominio plano
- Agujero suficientemente alejado de la zona de aplicación de la carga para tener reguladas las tensiones en su entorno (principio de Saint-Venant)
- Carga uniforme en los extremos
- Coordenadas polares σ_r, σ_θ, σ_rθ
Pues bien, el resultado no puede ser más vistoso ni dejar más claro cómo sería el proceso de carga y descarga:
- Sigma R
- Sigma Theta
- Sigma R-Theta (cortante)
El siguiente paso natural para poder comprender el comportamiento de un panel sandwich es intentar modelizar su comportamiento mediante sus constantes del material y obtener así cual es la distribución de tensiones en el material bajo solicitaciones, en este caso, de presión y en el plano. El análisis que vamos a ver a continuación se centra en un panel rectangular con nucleo de abeja, honeycomb, sujeto a cargas en el plano, Nx, Ny y Nxy y a una presión uniforme, P. Destacar que este análisis es una aproximación a su comportamiento, teniendo que utilizar modelos DFEM para obtener un análisis más exaustivo. Los pasos realizados en el análisis son:
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Idealizar el panel como dos columnas perpendiculares para así obtener la rigidez a flexión y cortadura de cada barra.
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dividir la presión total en dos partes uniformes. Una de las partes es soportada por la barra-x y la otra por la barra-b.
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Imponer una distribución triangular de presiones en cada barra.
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Calcular la reacción del momento y cortante en los extremos de las barras.
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Desarrollar un diagrama de cuerpo libre para obtener las cargas en el plano y las cargas de core shear en todos los puntos de las barras.
Barras idealizadas del panel sandwich
Desde “Ingeniería de Materiales” os deseamos…
ENTREVISTA A: Francisco Fernandez Sanchez (Subdirector Ingeniería en FIDAMC-EADS-IW-Spain)
Hoy os traemos un formato nuevo en este blog: la entrevista. 
Y para estrenarnos en este estilo contamos con la colaboración de Don Francisco Fernández Sánchez, subdirector del área de ingeniería de la Fundación para la Investigación, Desarrollo y Aplicaciones de Materiales Compuestos (FIDAMC). Después de pensar en la posibilidad de hacer una presentación de dicha Fundación en este blog, pensamos en qué mejor manera de hacerlo que mediante una entrevista personal a su actual subdirector de ingeniería.
Sin más dilación, estas fueron nuestras preguntas y sus respuestas.
Bibliografia y lecturas recomendadas
¿Vacaciones de Navidad? ¿Tiempo para leer? 
…desde Ingeniería de Materiales os proponemos una bibliografía básica, intermedia, avanzada y, sobre todo, muy recomendable.
Felices fiestas.
El equipo administrador.
Bibliografía Teórica
Roark’s Formulas for Stress and Strain. WARREN C. YOUNG, RICHARD G. BUDYNAS. Ed. McGraw-Hill.
Teoría de la Elasticidad y Resistencia de Materiales. F.París. Universidad de Sevilla. Escuela Superior de Ingenieros.
Diseño y Construcción de Uniones Soldadas. F.París. J. Cañas, R. Picón. Grupo de Elasticidad y Resistencia de Materiales de la Escuela Superior de Ingenieros de la Universidad de Sevilla. 2006.
Introducción a las aleaciones de aluminio
Para explicar mejor uno de nuestros artículos más consultados (Manual del Aluminio y sus Aleaciones) y a la vez que sirva de introducción en la normalización de este metal, os dejamos a continuación un pequeño escrito que os ayudará a comprender mejor la clasificación del aluminio y de sus aleaciones.
Introducción
Interesados en el estudio de los composites frente al fuego.
Hola a todos.
Hace unos días pudimos leer esta carta en uno de los grupos profesionales de LinkedIn en los que estamos presentes en internet. Nos pareció que sería interesante publicarla en el blog dada la dedicación a los materiales compuestos que últimamente estamos haciendo. Así que, aqui os la dejamos.
Un saludo.
“La FIDAMC (EADS-IW-Spain) junto con el CTA (Centro de Tecnologías Aeronáuticas) – Vitoria, ha terminado con éxito dos años de pruebas de flamabilidad, toxicidad, emisión de gases y transferencia de calor, en materiales compuestos termoestables a usar en futuros fuselajes de aviones de transporte, el programa financiado por el Gobierno de España se ha llamado programa COMPOFIRE.
