Aplicación del ensayo de abombamiento en el proceso de caracterización de membranas de materiales elastómeros

Resumen

La caracterización mecánica de los elastómeros es una tarea compleja que requiere varias pruebas normalizadas para determinar su comportamiento. Cuando se trata de caracterizar membranas, el proceso requiere la presencia de material suficiente. Para garantizar que los datos obtenidos son fiables, es esencial validar el elastómero antes de utilizar esta información en un modelo complejo de simulación. En este artículo se describe el proceso de caracterización mediante técnicas de inteligencia artificial y el ensayo de abombamiento para determinar los parámetros constitutivos del material de los elastómeros. Para lograr este objetivo, se diseñó un banco de pruebas. Este incluye un sistema de control electrónico para medir la deformación del bulge a través de un sensor láser. Fi-nalmente, se propusieron modelos por el método de los elementos finitos (MEF). Éstos reproducen en la medida de lo posible el diseño real de la prueba. Se han utilizado los elementos Shell y Brick para mallar la membrana de los modelos. La fiabilidad del método de caracterización ha quedado demostrada por los resultados obtenidos. Los valores de deformación y tensión tuvieron un error inferior al 15% cuando se utilizaron elementos Shell. Este tipo de elementos debería ser seleccionado cuando se desarrollen futuros modelos de membrana, asegurando así un ajuste entre el MEF y el problema bajo estudio. El pequeño error obtenido así como el coste computacional utilizado sugieren que la metodología propuesta en este trabajo podría ser una alternativa más sencilla y económica para ser utilizada en la caracterización de elastómeros que otros métodos más sofisticados requieren.