Resumen

Se investiga el comportamiento dinámico a la tracción de muestras de granito, cuando se introducen artificialmente algunas grietas preexistentes. Se realizan ensayos de desprendimiento utilizando una barra Hopkinson y se obtienen velocidades de deformación de ~102 1/s en ambos tipos de muestras (con y sin grietas iniciales). Esta técnica experimental se emplea siendo del mismo orden que las velocidades de deformación en materiales rocosos durante la perforación por percusión, la aplicación de interés aquí. Las respuestas dinámicas a la tracción de ambos conjuntos de muestras se comparan utilizando el perfil de velocidad medido en el extremo libre de la muestra. Además, un modelo de daño anisotrópico basado en el concepto de probabilidad de oscurecimiento describe la respuesta sin grietas preexistentes. Aquí se añade un término de resistencia cohesiva en las zonas de oscurecimiento para manejar con precisión el comportamiento de ablandamiento del material en tensión. Los resultados de los ensayos de desconchado se utilizan para validar la predicción del modelo de la resistencia dinámica a la tracción y también para calibrar los parámetros del modelo cohesivo. Los elementos dañados se introducen numéricamente en los cálculos de elementos finitos que simulan los experimentos de desprendimiento realizados en muestras predañadas. Los resultados se comparan con los experimentales. Se obtiene una buena concordancia que demuestra que un enfoque a dos escalas puede constituir un método adecuado para simular numéricamente la respuesta a la tracción del granito predañado.

• Materias:Energía nuclear Dinámica molecular Metales Electrodos Acero Acero inoxidable
• Subjects:Nuclear energy Molecular dynamics Metals Electrodes Steel Stainless steel
• Palabras claves:grieta preexistente, comportamiento del granito, resistencia dinámica a la tracción, concepto de oscurecimiento, aplicación de interés, respuesta dinámica a la tracción, modelo de daño anisotrópico, comportamiento dinámico a la tracción, parámetros del modelo cohesivo, cálculo de elementos finitos
• Keywords:preexisting crack, behavior of granite, dynamic tensile strength, concept of obscuration, application of interest, dynamic tensile response, anisotropic damage model, dynamic tensile behavior, cohesive model parameters, finite elements calculation