Resultados Analíticos y Nméricos Sobre el Efecto de Texturas Uniformes en Dispositivos Lubricados

Abstract

Nos planteamos la siguiente pregunta: Dado un cojinete de una dada forma macroscópica, cuál es el efecto de texturar uniformemente sus superficies con un patron periódico? Primero resumimos una serie de resultados matemáticos recientes sobre este punto. Asumiendo que el período de la textura es mucho menor que la longitud del cojinete estudiamos con técnicas perturbativas las ecuaciones homogeneizadas del problema, utilizando como par ametro de perturbación la amplitud de la textura. Luego pasamos a un estudio numérico por simulacón directa de la superficie texturada, lo que nos permite estudiar este problema sin las hipótesis de período y amplitud arbitrariamente pequeños y de inexistencia de cavitación. Es notable que todos los resultados teóricos demuestran valer incluso con apenas 50 períodos en la longitud del cojinete y en todos los casos corridos, llevando a una conclusion simple y sin embargo controvertida en el ambito de la lubricación: La textura que maximiza la capacidad de carga y minimiza la fricción es, simplemente, la forma no texturada (cualquiera que sea esta). Quedan desde luego diversos fenómenos a considerar no modelados en este estudio, tales como efectos inerciales o comportamientos no-newtonianos del lubricante, pero los resultados sin duda serán utiles como guía teórica en el activo campo del diseño optimo de superficies tribológicas.