R-curve behaviour of Al2O3 ceramics

Vekinis, G.; Ashby, Michael F.; Beaumont, Pwr

doi:10.1016/0956-7151(90)90188-m

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“…The ratio between the characteristic length and the maximum particle size is much larger than in the case of concrete, something that concurs with the remarks stated by Yu, Ruiz and Pandolfi (11). Indeed, unlike other brittle or quasi-brittle materials like concrete, ceramics develop fracture process zones comparable in size to the characteristic length, which is mainly due to the bridging and interlocking of the grains in the wake of the crack (12,16).…”

Section: Discussionsupporting

confidence: 75%

“…La relación entre la longitud característica y el tamaño máximo de partícula es mucho mayor que en el hormigón, lo cual concuerda con las observaciones de Yu, Ruiz y Pandolfi (11). En efecto, a diferencia de otros materiales frágiles como el hormigón, la cerámica desarrolla zonas de fractura comparables en tamaño a su longitud característica, lo cual se debe principalmente a las interconexiones existentes entre los granos en el inicio de la fractura (12,16).…”

Section: Discussionunclassified

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Estudio de caracterización mecánica de probetas cerámicas a partir de una adaptación del ensayo brasileño

Iglesias¹,

Acosta²,

Yu³

et al. 2011

Mater. construcc.

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RESUMENEl ensayo de compresión diametral (ensayo brasileño) es un ensayo fácil de realizar que da como resultado la resistencia a tracción del material siempre que se cumplan una serie de proporciones entre el diámetro de la probeta, el ancho de reparto de la carga y la longitud característica del material. En este artículo presentamos unos resultados sobre probetas cerámicas cilíndricas de 40 mm de diámetro y 8 mm de espesor, elaboradas por prensado a partir de arcillas comunes y cocidas a 900 ºC. Se ha realizado una caracterización mecánica de dichas probetas, que incluye sus propiedades en fractura, y una simulación numérica del ensayo brasileño basada en el modelo de fisura cohesiva. Los resultados numéricos confirman que el tamaño y condiciones de contorno elegidos para el ensayo son apropiados para obtener la resistencia a tracción de este tipo de material cerámico con lo que este ensayo se convierte en una herramienta útil que nos permite comparar la resistencia de diferentes materiales de manera sencilla y a partir de tan sólo una pequeña cantidad de muestra.Palabras clave: cerámica, resistencia a tracción, ensayo brasileño. SUMMARYThe Brazilian Test is easy to perform and its result is the tensile strength of the material provided certain ratios are fulfilled between the diameter of the sample, the load bearing width and the characteristic length of the material. In this paper we present experimental results obtained from 8 mm-thick ceramic cylinders whose diameter was 40 mm in length. The cylinders were obtained from a standard type of clay by pressing and subsequent baking at 900 ºC. We made a complete mechanical characterization of the material, which included obtaining fracture properties, and a numerical simulation of the Brazilian test based on the cohesive crack model. Numerical results confirm that the size and boundary conditions chosen for the test are adequate to get the actual tensile strength of construction ceramics, which prove that this type of test is useful to compare the strength of several types of construction ceramics in a simple and convenient way. Besides, it requires a very small amount of material to prepare the specimen. INTRODUCCIÓNLa industria de la cerámica de construcción suele utilizar ensayos tecnológicos para caracterizar mecánicamente las piezas que produce. Son ensayos sobre piezas enteras (ladrillos, tejas, bovedillas, etc.) que reúnen el imprescindible requisito de ser repetitivos y de ser comparables con otros ensayos realizados según el mismo procedimiento. Sin embargo, cuando se trata de estudiar la composición óptima de la mezcla o de comprobar el proceso de fabricación más adecuado, dichos ensayos son incómodos, ya que requieren poner en marcha todo el proceso industrial para obtener únicamente unas pocas probetas de ensayo. Por supuesto, en laboratorio se dispone de extrusoras, hornos, etc., a escala que simulan el proceso de fabricación industrial del material, pero los procedimientos de ensayo usados en laboratorio para obtener propiedades mecánicas no está...

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Section: Discussionsupporting

confidence: 75%

Section: Discussionunclassified

Estudio de caracterización mecánica de probetas cerámicas a partir de una adaptación del ensayo brasileño

Iglesias¹,

Acosta²,

Yu³

et al. 2011

Mater. construcc.

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“…It is possible to apply the models developed for composite materials, if the properties of the particles are regarded as adjustable parameters, which are determined by fitting the theory to experimental measurements. This approach was used successfully by Bower and Ortiz (1991) to predict the R-curve behavior observed in Alumina by Vekinis et al (1990). However, it would be more satisfactory to account for the mechanisms responsible for forming the pinning particles.…”

Section: '•Urnal Of Applied Mechanicsmentioning

confidence: 99%

“…Swanson et al (1987), and Vekinis et al (1990) have observed bridging particles in the wake of cracks propagating through Alumina. Vekinis and co-workers also measured a substantial increase toughness as the bridging zone developed.…”

Section: '•Urnal Of Applied Mechanicsmentioning

confidence: 99%

An Analysis of Crack Trapping by Residual Stresses in Brittle Solids

Bower

Ortiz

1993

Journal of Applied Mechanics

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“…In agreement to McColm [50] statement, Bennison and Lawn [51] have shown that in some pure alumina ceramic samples those with smaller grain size have higher indentationstrength. On the other hand, in Vekinis et al [52], also working with alumina, were presented results where the toughness represented by the crack resistance energy, G Ic , increases with the increasing grain size. Finally, according to results from Rice [7] and from Monroe and Smith [53] presented by Wachtman [5] depending on the crystal symmetry the strength may not vary with the grain size.…”

mentioning

confidence: 99%

Improving mechanical properties and microstructure development of fiber reinforced ceramic nuclear fuel.

Santana¹,

Henrique²

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Valencia, abril 2014 a aaaa aaaa aaaa aaaa aaaa aaaa aaaaaa aaaa aaaa aaaa aaaa aaaa aaaa aaaa aaaa aaaa aaaa aaaa aaaa "Confia no Senhor de todo o teu coração e não te estribes no teu próprio entendimento.Reconhece-o em todos os teus caminhos e Ele endireitará as tuas veredas." Provérbios 3: 5 e 6 a AgradecimentosQuando o grande rei e salmista Davi se apresentou pra enfrentar o gigante Golias, ele proferiu algumas palavras que hoje eu tomo pra mim: "O Senhor me livrou das mãos do leão e do urso e também me livrará das mãos deste gigante". Da mesma forma que Deus foi com Davi nestes três grandes desafios de sua vida, Ele também foi comigo em três desafios da minha vida, a saber graduação em engenharia mecânica, mestrado em aplicações nucleares e por fim no doutorado de engenharia de materiais nucleares. Confesso que se não fora o Senhor eu hoje não estaria terminando este arduo trabalho. Se não fosse o incentivo e ajuda do Espírito Santo de Deus eu já teria desistido. Somente Ele com a Sua sabedoria veio a me dar todo suporte pra realização de todo este trabalho.Certamente a Seu suporte veio através de diversas pessoas como por exemplo o Professor Dr. José Ródenas que me orientou em todo este trabalho com muito afinco e dedicação. Seus conselhos e sugestões para o trabalho foram fundamentais para o seu desenvolvimento e término. Agradeço também aos senhores Dr. Wolfgang Dörr e Dr. Volker Lansmann e a senhora Dr. Petra Hoffmann pela oportunidade de desenvolver os trabalhos nos laboratórios da empresa AREVA NP GmbH em Erlangen, Alemanha. Ao senhores Georg Maier, Gerhard Gradel, Dr. Martin Zemek pelas orientações e discussões para o desenvolvimento dos experimentos e análises dos resultados. Aos técnicos de laboratório, Norbert Bergmann, Pia Reichel, Karl Gößwein, Gerhard Gumbert pelas instruções técnicas e também pelos momentos de descontração! Aos colegas e amigos Juliane Vidal e Eduardo Vera Garcia pelas palavras de incentivo, pelos momentos de descontração fora da AREVA e pelas discussões para melhoria do trabalho.Quero agradecer também aos irmãos e amigos conquistados nestes últimos anos. Pessoas que me amaram e ainda me amam que tem muita importancia pra minha vida.Aos meus amados pais Dilson e Jandira Santana e minhas amadas irmãs Myrtes e Flávia Santana por sempre me apoiarem e incentivarem nestes anos de trabalho. Muito obrigado por vossas orações e palavras de amor, saibam que elas sempre terão valor por toda a minha vida! ii Por fim agradeço as minhas duas preciosidades, Bianca e Isabel Santana. Elas são pra mim hoje um grande apoio na vida. Me incentivaram, apoiaram, entenderam quando não podia em alguns momentos lhe dar a devida atenção por precisar terminar de escrever este trabalho. Muito obrigado meus amores! Obrigado Deus pela minha família! AcknowledgementsWhen the great king and psalmist David confronted Goliath, he spoke a few words that I take today to claim for myself, " The Lord who delivered me from the mouth of the lion and the bear will deliver me same way from the hand of the giant". As G...

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R-curve behaviour of Al2O3 ceramics

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Estudio de caracterización mecánica de probetas cerámicas a partir de una adaptación del ensayo brasileño

Estudio de caracterización mecánica de probetas cerámicas a partir de una adaptación del ensayo brasileño

An Analysis of Crack Trapping by Residual Stresses in Brittle Solids

Improving mechanical properties and microstructure development of fiber reinforced ceramic nuclear fuel.

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