Obtención de Parámetros Fractomecánicos utilizando el Método de los Elementos Discretos

JUAN MANUEL PODESTÁ; BRUNO UBERTI; RICARDO BARRIOS D´AMBRA; LUIS KOSTESKI

Resistencia, Chaco

Encuentro; Comunicaciones Científicas y Tecnológicas; 2009

Secretaría General de Ciencia y Técnica - UNNE

La determinación de parámetros de mecánica de fractura mediante la utilización de métodos numéricos ha ocupado la atención de un importante número de investigadores, y existe actualmente un gran conjunto de técnicas que pueden ser empleadas para calcular los mismos. El Factor de Intensidad de Tensiones desempeña sin duda, un rol fundamental en el estudio de la mecánica de la fractura, y se ha realizado un gran esfuerzo en el desarrollo de métodos para su determinación. Por otro lado, existe un gran número de problemas de mecánica de fractura, en los cuales los efectos de la inercia no pueden ser despreciados. En los últimos años, el Método de los Elementos Discretos (MED), ha aparecido como una alternativa eficiente para el estudio de problemas estáticos y dinámicos de mecánica de fractura, no solo en la determinación de la situación critica de eminente propagación inestable sino también en la simulación del proceso de propagación. El MED consiste esencialmente en la discretización del sólido que se desea representar como un arreglo regular de barras donde la rigidez de las mismas permite que el conjunto represente el material continuo original. Las masas son concentradas en los nodos que vinculan a las barras. La integración de la ecuación de movimiento resultante de la discretización temporal se realiza a través de un esquema explicito de integración. La ley constitutiva de cada barra permite con extrema simplicidad retirar las barras que han agotado su resistencia teniendo en cuenta el balance de energía del problema estudiado. A partir del estudio del ejemplo será posible demostrar las ventajas de la herramienta aquí presentada. En el presente trabajo se realizan los primeros pasos para conocer la influencia de la orientación de la malla en la determinación del Factor de Intensidad de Tensiones. Hasta aquí se trabajo sobre un algoritmo para modificar la dirección del modulo cúbico elemental, y de esa manera calcular el Factor de Intensidad de Tensiones para una misma configuración experimental con distintas configuraciones de simulación. Los resultados serán comparados entre sí, para distintas direcciones del mallado, y a su vez comparados con resultados experimentales.