MODELIZACIÓN NUMÉRICA DE LA FRACTURA EN ENSAYOS BRASILEÑOS DE MATERIALES CERAMICOS A ALTA VELOCIDAD DE DEFORMACIÓN

F. Gálvez Díaz-Rubio  D. Cendón Franco  V. Sánchez Gálvez      

Anales de la Mecánica de la Fractura, nº 20 . 2003 . Pág. 59 -64
Ver (.pdf): GEF074

Resumen: En este trabajo se ha realizado un estudio mediante la modelización numérica en 3D del ensayo brasileño en condiciones dinámicas. Los cálculos pretenden reproducir los ensayos mecánicos de probetas cerámicas a velocidades de deformación similares a las que se obtienen en técnicas dinámicas como la barra Hopkinson. La modelización se ha llevado a cabo sobre probetas de materiales cerámicos utilizando los programas de cálculo numérico Autodyn y Ls-Dyna. El primer objetivo del trabajo es determinar cual es el estado tensional en la probeta y si de él se puede obtener una relación con la carga transmitida. El segundo objetivo es comprobar las hipótesis de los experimentos en barra Hopkinson, que requieren un equilibrio tensional previo a la fractura para que el ensayo pueda considerarse válido. Los resultados de las simulaciones muestran que el estado tensional es diferente en el interior y en la superficie, en la que las tensiones de tracción que abren la fisura alcanzan su máximo valor. Así mismo se ha comprobado que el material alcanza el equilibrio rápidamente y que el ensayo puede considerarse cuasiestático, pese a la alta velocidad de deformación alcanzada. Finalmente se ha comprobado que las trayectorias de fisuras que se obtienen en las simulaciones reproducen lo obtenido en los ensayos mecánicos. La fisura inicial aparece en el mismo lugar que en los ensayos reales, así como las secundarias que aparecen con posterioridad y marcan la geometría final de la probeta que resulta del ensayo.

LocalizaciónBenicassim

Departamento de Ciencia de Materiales, E.T.S.I. Caminos Canales y Puertos Universidad Politécnica de Madrid, Madrid
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