INVESTIGADORES
HUESPE Alfredo Edmundo
congresos y reuniones científicas
Título:
FORMULACIÓN MULTI-ESCALA PARA MATERIALES CUASI-FRÁGILES HETEROGÉNEOS CONSIDERANDO GENERACIÓN Y PROPAGACIÓN DE FISURAS EN LA CELDA UNITARIA. FUNDAMENTOS CINEMÁTICOS-VARIACIONALES
Autor/es:
SEBASTIAN TORO, PABLO J. SÁNCHEZ,, ALFREDO E. HUESPE, SEBASTIÁN M. GIUSTI, PABLO J. BLANCO Y RAÚL FEIJÓ
Lugar:
Buenos Aires
Reunión:
Congreso; MECOM-2010; 2010
Institución organizadora:
Asoc. Arg. Mec. Computacional
Resumen:
En este trabajo se presentan avances preliminares pertenecientes a una línea de investigaciónen curso, orientada al desarrollo de modelos multi-escalas para materiales cuasi-frágiles heterogéneos.El modelo propuesto sigue un formalismo variacionalmente consistente y considera la existencia de dosescalas, acopladas entre sí, a saber: (i) una escala macroscópica clásica y (ii) una escala meso-mecánicaheterogénea. La respuesta constitutiva de la escala macro se obtiene tras una homogeneización consistentede la respuesta meso-mecánica. La escala meso-mecánica está constituida por una Celda Unitariaheterogénea. A nivel de la celda unitaria es viable el desarrollo de mecanismos inelásticos de degradación/daño y, como consecuencia de éstos, la generación/propagación de fisuras. Tales fisuras se incluyenen el modelo meso-mecánico mediante la incorporación explícita de discontinuidades en el campo dedesplazamientos (discontinuidades fuertes) y un modelo de tipo cohesivo (tracción vs. salto), que gobiernasu evolución. Este reporte está especialmente orientado al estudio de los aspectos cinemáticosvariacionalesen los cuales se fundamenta el modelo. A partir de este análisis surgen las condicionesde borde consistentes a aplicar sobre la frontera de la celda unitaria considerando la nueva cinemáticaenriquecida, tales que: (i) sea factible la nucleación/propagación de fisuras en la celda unitaria, comoasí también (ii) se verifiquen las restricciones necesarias para preservar el concepto de homogeneizaciónde deformación. En el cuerpo del trabajo se presenta una forma general para formular y gestionar talescondiciones de contorno. Las modelos clásicos de Taylor, Lineal, Periódico o modelo con Restriccióncinemática mínima (tracción uniforme), quedan incluidas en la formulación propuesta. Se ha implemetadoun modelo 2D de elementos finitos con discontinuidades fuertes embebidas compatible con la teoríamulti-escala subyacente. Como aplicación se muestra la resolución de un problema simple de celda unitariaheterogénea 1D con generación de fisuras, sobre el cual hemos obtenido soluciones analíticas. Esteejemplo ha permitido validar los resultados numéricos del modelo 2D e interpretar conceptos elementalesde la metodología propuesta.