Ensayos de fractura estables en materiales cerámicos

• Autores: J.Y. Pastor, Jaime Planas Rossello, Manuel Elices Calafat
• Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 31, Nº. 4, 1992, págs. 322-325
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Fracture stable test in ceramic materials
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• Resumen
  • español

    En este artículo los autores presentan una técnica para realizar ensayos estables en materiales cerámicos a temperatura ambiente, y a alta temperatura. Esta técnica se basa en un sistema de metrología láser convencional, el cual es usado para medir la apertura de la boca de la grieta (CMOD) en una probeta prefísurada (SEPB). Este nuevo método de ensayo utiliza una señal analógica, correspondiente al CMOD medido por el extensómetro láser, como señal de retroalimentación para controlar una máquina de ensayo servohidráulica.

    El principal problema que presenta esta técnica son las fluctuaciones en la medida debidas a corrientes de convección, y a la velocidad fínita de muestreo del aparato. Estas fluctuaciones se pueden reducir mejorando el aislamiento térmico del horno y promediando sobre un número no muy grande de lecturas. No obstante este promedio reduce el tiempo efectivo de respuesta de la máquina, y puede perderse el control sobre la misma. Por tanto, es necesario alcanzar un compromiso entre la amplitud de las fluctuaciones y la velocidad de muestreo. En nuestro caso se encontró que un muestreo efectivo de alrededor de 1 Hz reduce las fluctuaciones a ±0.2 mieras, y permite obtener ensayos estables.

  • English

    This paper presents a technique for performing stable test at room and at high temperature in ceramic materials. It is based on a laser metrology apparatus. This instrument is used to measure crack mouth opening displacement (CMOD) on single-edge-precracked-beam specimens (SEPB). The new feature consists in using an analog output of this measurement as the feedback signal to control a servo-hydraulic testing machine.

    Fluctuations due to convective currents and the finite sampling rate of the extensometer are the two essential problems in this set-up. At the maximum sampling are the fluctuations are too large for the machine to be accurately controlled. These fluctuations are reduced by improving furnace thermal insulation and tightness, and by averaging over a certain number of readings. But this averaging reduces the effective sampling rate. If this rate is too low, the feedback signal becomes too retarded and the machine also goes out of control. A compromise must be reached between fluctuation and sampling rate. In our case we found that an efective sampling rate of about 1 Hz —which reduced fluctuations to about ±0.2 microns— was adequate to obtain the stable tests.