Modelización del campo tensional en la zona de proceso de fractura y su aplicación a la evaluación de la tenacidad a la fractura en materiales dúctiles

• Autores: José Fernández Sáez
• Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 1990
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Luis Ortiz Berrocal (presid.), José Ramón Ibars Almonacil (secret.), Carlos Ferrer Giménez (voc.), Antonio Moreno Gonzalez (voc.), José Ruiz Fernández (voc.)
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología de materiales
      • Propiedades de materiales
      • Resistencia de materiales
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• Resumen

  • Un problema de gran importancia en ingeniería es establecer metodologías de análisis que permitan asegurar la integridad de estructuras de gran responsabilidad, habida cuenta de las fuertes solicitaciones a las que están sometidas, no solo por la magnitud de las cargas que soportan, sino también por el medio ambiente en el que han de operar. En este sentido surge la necesidad de estudiar el comportamiento de estructuras que contienen grietas o defectos sometidas a las solicitaciones que mejor representen sus condiciones de operación real. También es fundamental conocer los procesos que en cada caso son los responsables del fallo de una estructura con objeto de desarrollar materiales que respondan a las exigencias tecnológicas actuales. El conocimiento de los campos de tensiones y deformaciones en el extremo que una grieta es básico para un gran número de problemas en la dirección citada. En este trabajo se ha abordado el análisis del campo tensional y de deformaciones en el extremo de una grieta estacionaria contenida en un material dúctil con el objetivo de establecer un modelo que elimine la singularidad (matemática) que aparece en las soluciones basadas en la mecánica de los medios continuos clásica. Desde un punto de vista físico, la cancelación de esta singularidad se produce, para el caso de la fractura dúctil, por la nucleación y crecimiento de microvacios en la zona de fuerte concentración de deformaciones, como es el extremo de la grieta. Los microvacios que aparecen en esta zona constituyen el daño interno del material, de tal manera que, aunque las deformaciones son continuamente crecientes, el material no puede transmitir tensiones crecientes como seria el caso en el supuesto de estar intacto. Esta zona se denomina zona de proceso de fractura. En esta tesis se ha hecho uso de los conceptos de la mecánica del daño. La modelización propuesta predice una distribución de tensiones y deformaciones que no se hacen