Simulación computacional del proceso de Falla en una unión soldada mediante el modelo de Gurson- Tvergaad

H. KUNERT; J,L. OTEGUI

Congreso; III Conferencia Internacional Soldadura y Union de Metales; 2010

Este trabajo presenta los métodos y resultados de un modelado numérico realizado para ratificar o rectificar resultados experimentales y pericias de laboratorios llevados a cabo como parte de un Análisis de Causa Raíz de fallas en un gasoducto enterrado en zona montañosa y clima selvático. El gasoducto estaba sometido a un estado biaxial de tensiones causado por presión interna y tracción acial debida principalmente a inestabilidad del suelo. Las fisuras propagaron por la Zona Afectada por el Calor (ZAC) de las soldaduras circunferenciales.   El modelado numérico incluye no linealidades materiales y geométricas, y utiliza el método de elementos finitos para resolver la ecuación diferencial subyacente. Emplea diferentes modelos materiales: el de Von Mises como recurso clásico y el de Gurson-Tvergaad con un enfoque más novedoso. El primero da resultados muy exactos para estados triaxiales compresivos. No es exacto con alta triaxialidad en tracción, donde eventuales impurezas, poros o huecos crecen y coalescen.  Para este problema Gurson presentó en 1977 una modificación del modelo de Von Mises apto para metales porosos, luego Tvergaad modificó los parámetros para lograr resultados más acordes a los reales.  En el trabajo se verifica que el estado de cargas sufrido por el sistema se corresponde adecuadamente con el modelo de Gurson-Tvergaad. Los resultados del modelado coinciden con los ensayos de laboratorio realizados