El problema de contacto tiene gran aplicación en diferentes áreas de la ingeniería, pudiéndose citar el diseño de engranajes, el plegado de materiales, el contacto entre una válvula de motor de combustión interna y el asiento, entre otras. En el caso del estudio del contacto mecánico y desgaste, interactúan un número importante de mecanismos microscópicos, como por ejemplo rugosidad, efectos de lubricación y depósitos de diversos tipos en la interfase de contacto, resultando en un comportamiento macroscópico complejo. Específicamente, el análisis del desgaste mediante simulación numérica puede contribuir a comprender más detalladamente los mecanismos que afectan la duración de un componente mecánico.
Por otro lado, cuando dos cuerpos entran en contacto y se tienen en cuenta los efectos de inercia, pueden aparecer impactos o cambios abruptos en las velocidades.
En el CIMEC desde el año 2005 hasta la actualidad, ha desarrollado y aplicado diferentes algoritmos de contacto-impacto-desgaste para el estudio de válvulas de motores de combustión interna para la empresa MAHLE S.A. de Argentina. También, ha desarrollado un software para el estudio de vibraciones en cojinetes con o sin lubricación y rodamientos, con el objetivo final de determinar el diseño óptimo para aumentar la vida útil del sistema.

Personal involucrado en la línea de investigación: Alberto Cardona (Investigador Superior); Federico Cavalieri (Investigador Adjunto); Eliana Sánchez (Becaria Doctoral CONICET); Laura Di Gialleonardo (ext.)

Los métodos para el estudio de fatiga basados en un criterio de vida infinita fueron desarrollados en los siglos XIX y gran parte del siglo XX, donde los sistemas mecánicos tenían un período de operación más limitado que las máquinas actuales. Sin embargo, restricciones de tiempo y costo hacen que muy pocos resultados experimentales se encuentren en el orden de 10E7 ciclos, donde se predice el límite estándar de fatiga por medio de aproximaciones estadísticas.
Recientemente, los sistemas de análisis de fatiga con piezoeléctricos han permitido acelerar los ensayos de carga cíclica por su capacidad de trabajar con excitaciones del orden de 20 kHz. Estos demostraron que la fractura por fatiga puede ocurrir más allá de 10E10 ciclos.

Actualmente, muchos métodos y criterios numéricos/analíticos han sido desarrollados para la determinación de la vida útil de componentes mecánicos sujetos a un número muy alto de ciclos con cargas multiaxiales.
En el CIMEC, desde el año 2005 hasta la actualidad, se han realizado estudios numéricos/experimentales para la determinación de fatiga de muy alto números de ciclos en componentes mecánicos, con especial énfasis en válvulas de motores de combustión interna manufacturadas por la empresa MAHLE S.A. de Argentina.

Personal involucrado en la línea de investigación: Alberto Cardona (Investigador Superior); Federico Cavalieri (Investigador Adjunto)