Publicación: Desarrollo de modelos avanzados para la caracterización predictiva de tensiones y deformaciones en el tratamiento superficial de aleaciones metálicas mediante ondas de choque generadas por láser
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2022
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Editor
Universidad Nacional de Educación a Distancia (España), Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica
Resumen
Entre las más recientes, y a su vez, prometedoras e innovadoras tecnologías orientadas a la mejora de las propiedades superficiales de materiales metálicos, se encuentra el tratamiento superficial mediante ondas de choque generadas por láser (Laser Shock Processing). La aplicación de un haz láser pulsado de corta duración y elevada intensidad genera una onda de choque de gran amplitud, que permite obtener una deformación localizada en las proximidades a la superficie del material, introduciendo así compresiones residuales beneficiosas en la prevención de la formación de grietas superficiales. De esta manera, se aumenta de manera considerable la vida a fatiga de aleaciones metálicas de alto valor añadido en la industria, principalmente en el sector aeroespacial. Si bien se cuenta con avances significativos en el campo experimental, se hace necesario profundizar en una caracterización fundamental del comportamiento realista de los materiales sometidos a ondas de choque de gran amplitud, siendo este el principal objetivo aportado por el trabajo presentado a la ponencia.
Laser Shock Processing is considered one of the most recent and at the same time promising and innovative technologies focused on metallic materials surface enhancement. The application of a high intensity pulsed laser beam within short a FHWM forces a sudden vaporization of a thin layer of materials surface, which develops in a high amplitude shockwave which generates local plastic strains near the surface, introducing beneficial compressive residual stresses which prevent from fatigue crack propagation. By this way, fatigue life in high reliability alloys, which are widely used in aerospace industry, are considerably enhanced. Significant effort has been developed in experimental characterization of the residual compressions during the last decades. However, it is essential to provide a comprehensive realistic numerical modelling of the material’s behaviour subject to high amplitude shockwaves, which is the major concern of the current research.
Laser Shock Processing is considered one of the most recent and at the same time promising and innovative technologies focused on metallic materials surface enhancement. The application of a high intensity pulsed laser beam within short a FHWM forces a sudden vaporization of a thin layer of materials surface, which develops in a high amplitude shockwave which generates local plastic strains near the surface, introducing beneficial compressive residual stresses which prevent from fatigue crack propagation. By this way, fatigue life in high reliability alloys, which are widely used in aerospace industry, are considerably enhanced. Significant effort has been developed in experimental characterization of the residual compressions during the last decades. However, it is essential to provide a comprehensive realistic numerical modelling of the material’s behaviour subject to high amplitude shockwaves, which is the major concern of the current research.
Descripción
Categorías UNESCO
Palabras clave
laser shock processing, tensiones residuales, ondas de choque, elementos finitos
Citación
Centro
E.T.S. de Ingenieros Industriales
Departamento
Mecánica