Resumen

Las cargas de baja intensidad aplicadas repetidamente provocarían el daño y el crecimiento de grietas por fatiga de las estructuras mecánicas hechas de materiales casi frágiles. En la modelización numérica, estos dos mecanismos se tratan normalmente de forma diferente y separada; el daño se suele asociar a aproximaciones no locales, mientras que el crecimiento de la grieta por fatiga se relaciona con el rango de intensidad de la tensión local en la punta de la grieta. En este estudio, se propone un modelo de elementos discretos para el daño y el crecimiento de grietas por fatiga en materiales cuasi-frágiles, que es capaz de modelar el daño y el crecimiento de grietas por fatiga simultáneamente en un único modelo. El modelo propuesto consigue la implementación de un modelo de daño continuo en un código de elementos discretos, lo que supone un enriquecimiento útil de este método numérico. El método de evaluación del rango de intensidad de tensiones durante la evolución del daño proporciona una forma de acoplar ambos mecanismos de fallo. Esta característica permite inducir el inicio de la grieta mediante un daño localizado y una transición progresiva a un comportamiento de fractura con la propagación de la grieta. Se admiten parámetros independientes para el modelo de daño por fatiga y el modelo de crecimiento de la grieta por fatiga sin necesidad de calibración previa. Los resultados numéricos están en buen acuerdo con las predicciones teóricas de la mecánica del daño y la fractura, y se analizan muestras intactas y preagrietadas bajo carga de fatiga para mostrar la coexistencia consistente de zonas fracturadas y dañadas en un único modelo.

• Materias:Análisis de suelos Hormigón Asfalto Drenaje Acero
• Subjects:Soil testing Concrete Asphalt Drainage Steel
• Palabras claves:crecimiento de grietas por fatiga, rango de intensidad de tensiones, modelo único, material frágil, modelo de daño continuo, modelo de daño por fatiga, código de elementos discretos, modelo de elementos discretos, daño, predicción de daño
• Keywords:fatigue crack growth, stress intensity range, single model, brittle material, continuum damage model, fatigue damage model, discrete elements code, discrete elements model, damage, prediction of damage