CÁLCULO DEL FACTOR DE INTENSIDAD DE TENSIONES E INTEGRAL J EMPLEANDO LA SIMULACIÓN MEDIANTE ELEMENTOS FINITOS

Resumen

Introducción:
El método elementos finitos ha ganado en popularidad para determinar los parámetros de mecánica de la fractura, pero este tipo de análisis numérico arriba a resultados precisos o no, en dependencia de la calidad del modelo y el procedimiento de implementación de los métodos establecidos.
Objetivo:
Implementar y validar el cálculo del factor de intensidad de tensiones y la integral J a través de los métodos de extrapolación de desplazamientos, integral de dominio y de integral de interacción, mediante la modelación por elementos finitos de problemas de piezas fisuradas en 2D y 3D.
Materiales y Métodos:
Se calcularon el factor de intensidad de tensiones y la integral J, en una probeta compacta fisurada y una placa con grieta semicircunferencial superficial, mediante modelos de elementos finitos en 2D y 3D y estos resultados se comprobaron respecto a los obtenidos mediante expresiones analíticas publicadas.
Resultados y Discusión:
El error de los resultados que brindan los modelos de elementos finitos no supera el 3 % para los modelos bidimensionales y el 7 % para los tridimensionales, lo que demuestra su calidad y precisión.
Conclusiones:
Se considera validada la implementación del cálculo de los parámetros de mecánica de la fractura, lo que posibilita extender en el futuro su empleo a construcciones y equipos que presenten agrietamiento en servicio.