Modelo de elemento finito con discontinuidades embebidas Para la simulacion computacional de falla ductil en Materiales gobernados por leyes tipo J2

P.J. SANCHEZ, V. SONZOGNI, A.E. HUESPE

Belen, Brasil

Congreso; XXVII CILAMCE Iberian Latin American Congress on Computational Methods in Engineering,; 2006

CILAMCE

El uso de elementos finitos con modos mejorados (embebidos) de deformaci´on haganado un creciente inter´es y popularidad en el contexto de la mec´anica computacional defalla material. En particular, mucho esfuerzo se ha dedicado al planteo y formulaci´on de losdenominados modelos discretos-cohesivos en aplicaciones de fractura cuasi fr´agil. En este trabajopresentamos una extensi´on de tales aproximaciones discretas para simular num´ericamentemecanismos de falla d´uctil, inducidos t´ipicamente por la acumulaci´on de deformaciones pl´asticas,altamente localizadas, en forma de bandas de corte. Se propone para tal fin el desarrollode elementos finitos s´implices, cuyas funciones de interpolaci´on (lineales) se enriquecencinem´aticamente mediante la incorporaci´on expl´icita de modos discontinuos en desplazamientos,siguiendo una estrategia particular conocida como Aproximaci´on por DiscontinuidadesFuertes del Continuo (CSDA). Para salvar las deficiencias que poseen los elementos de bajoorden en problemas de plasticidad, fundamentalmente si el flujo pl´astico es p´uramente desviador(r´egimen cuasi incompresible), se utiliza un esquema estabilizado mixto (desplazamiento-presi´on) formulado en el marco te´orico del m´etodo de sub-escalas ortogonales. Para mostrarel desempe˜no num´erico de la formulaci´on propuesta, se estudian dos ejemplos bidimensionalesen donde la falla est´a asociada a la generaci´on de un mecanismo de colapso de tipo deslizamiento,el cual propaga en el medio inicialmente continuo. Se presentan comparaciones consoluciones num´ericas alternativas.