Obtención de curvas de resistencia material a partir de la simulación numérica de falla en materiales utilizando el modelo constitutivo de Gurson

P.J. SÁNCHEZ; A.E. HUESPE; J. OLIVER; V. SONZOGNI

San Nicolás, Buenos Aires, Argentina

Congreso; SAM-CONAMET Congreso de Metalurgia y Materiales; 2007

UTN, Facultad Regional San Nicolás

En la actualidad, el desarrollo industrial y tecnológico obliga a los ingenieros a diseñar componentes estructurales más económicos y seguros, con lo cual se torna indispensable el conocimiento detallado del comportamiento mecánico de los materiales. Este tópico adquiere particular importancia en el contexto de la industria metalúrgica, debido a que en ésta se hace uso masivo de una gran diversidad de aleaciones metálicas. Como consecuencia de ello, surge la necesidad de contar con criterios cada vez más confiables para predecir la resistencia y vida útil de estos materiales. En este trabajo se propone un procedimiento numérico para obtener curvas límites de resistencia de propagación de fractura en materiales de comportamiento dúctil. Para ello se parte de una descripción constitutiva formulada a nivel macroscópico, la ley de Gurson, que en su formulación contempla efectos micro-mecánicos tales como: la nucleación, el crecimiento y coalescencia de micro poros en el seno de la matriz metálica. Existe evidencia experimental que demuestra la necesidad de tomar en cuenta estos fenómenos para poder capturar en forma real la respuesta estructural ante la falla. Si bien el principal aporte de este trabajo es de tipo numérico, las bondades (robustez y eficiencia computacional) de la estrategia propuesta resulta de interés práctico como método alternativo para obtener curvas de resistencia a propagación de fractura. En el contenido del mismo se detalla la metodología de cálculo utilizada y su aplicación.