Resumen de Aplicación de un algoritmo de extrapolación automático al crecimiento de grieta por fatiga
Francisco Javier Fernández Alcázar
La presente tesis aborda el problema de la predicción de vida en componentes estructurales. Se ha desarrollado una formulación general de las superficies cohesivas desde un punto de vista geométrico mediante el empleo del concepto matemático de forma diferencial, como consecuencia directa a partir de la definición natural de los elementos que conforman la teoría cohesiva.
Esta teoria se ha desarrollado para proporcionar un marco general que incluya la extensión de la formulación de la teoría cohesiva a situaciones de geometría complicada.
Se ha llevado a cabo el estudio de un elemento cohesivo modificado que supone un ciclo de histéresis en carga-descarga, en esfuerzo por recoger de manera más realista la física del proceso de fatiga. Logrando, de este modo, salvar los problemas de parada espúrea del crecimiento de grieta debidos a cuestiones numéricas, problemas que presentan los modelos cohesivos sin histéresis tras unos cuantos ciclos bajo cargas cíclicas de caraga-descarga.
La implementación numérica mediante elementos finitos proporciona una herramienta precisa para simular el crecimiento de grietas por fatiga bajo un amplio espectro de situaciones. Para evitar el cálculo ciclo a ciclo se ha desarrollado un algoritmo automático de extrapolación. Este algoritmo permite realizar predicciones sobre el deterioro de los elementos estructurales empleando resultados del propio proceso de cálculo, haciendo, de este modo, innecesario el recurso a coeficientes fenomenológicos adicionales al propio modelo de Mecánica de la Fractura. Varias geometrías y modos de crecimiento de grieta por fatiga han sido simulados y sus resultados comparados con sus equivalentes analíticos y experimentales.
