Methodology for structural analysis of hyperelastic materials with embedded magnetic microwires

Metodología para el análisis estructural de materiales hiperelásticos con microhilos magnéticos incrustados

El artículo trata de los ensayos mecánicos de tracción de los materiales hiperelásticos y de la estimación de sus propiedades mecánicas mediante microhilos magnéticos incrustados. Los materiales hiperelásticos son específicos debido a la elasticidad, lo que significa que vuelven a su forma original después de eliminar las fuerzas. El artículo trata el tema del análisis estructural de los materiales hiperelásticos, donde se describe la metodología para las leyes de materiales hiperelásticos junto con su implementación en el software Creo-Simulate. Tras la comparación de los resultados de la simulación con los resultados experimentales se obtuvo una muy buena conformidad. La metodología creada junto con la aplicación de los sensores de tensión de tracción basados en los microhilos magnéticos incrustados directamente en las cintas transportadoras suponen una mejora significativa de la fabricación y el funcionamiento de las cintas transportadoras.

INTRODUCCIÓN

Para estimar la tensión mecánica dentro de los materiales hiperelásticos es esencial crear la metodología para describir el comportamiento de un microhilo magnético y los materiales hiperelásticos, que en este caso es el caucho. Una parte importante de la metodología propuesta consiste en obtener las propiedades del material necesarias para la aplicación del microhilo magnético en el interior de los materiales hiperelásticos. La metodología se basa en la adquisición de datos experimentales de las muestras de caucho y la segunda parte se dedica al análisis de las muestras mediante el método de los elementos finitos [1, 2].

EXPERIMENTAL

Aplicación del microhilo magnético

Para medir las tensiones mecánicas en el interior de la cinta transportadora, es posible instalar un microhilo magnético. Los sensores de microhilos magnéticos se aplicarán en el interior de la cinta transportadora durante su producción [3].

El objetivo principal del sensor en el interior de la cinta es controlar la tensión y cualquier desviación durante el funcionamiento de la cinta. El segmento de la cinta transportadora se puede ver en la Figura 1, de esta cinta se cortó el espécimen.

Análisis de probetas hiperelásticas

Las muestras de material se preparan para realizar los ensayos de tracción con el fin de obtener las propiedades mecánicas. Las propiedades mecánicas son una parte esencial para la creación de la metodología de los materiales hiperelásticos con microhilos magnéticos incrustados.