Contribuciones a la simulación numérica del fallo material en medios tridimensionales mediante la metodología de discontinuidades fuertes de continuo

S. Blanco, J. Oliver, A. Huespe

Contribuciones a la simulación numérica del fallo material en medios tridimensionales mediante la metodología de discontinuidades fuertes de continuo

S. Blanco, J. Oliver, A. Huespe

Abstract

Esta monografía presenta una reformulación de la metodología de discontinuidades
fuertes de continuo para la simulación numérica del fallo material de estructuras.
Los objetivos buscados han sido mejorar la robustez de este tipo de análisis
numérico y proporcionar una serie de herramientas que garanticen la confiabilidad
de los resultados obtenidos.

La metodología de discontinuidades fuertes de continuo [50]-[51] es una aproximación
numérica al fenómeno de la localización de deformaciones por ablandamiento.
Al contrario de las aproximaciones discretas, utiliza un formato continuo
tensión-deformación para describir todo el proceso de agotamiento del material.
Gracias a una regularización (reinterpretación) de la cinemática del problema y del
módulo de ablandamiento se garantiza que la disipación del modelo venga dada por
la densidad superficial de energía de fractura [52]. Adicionalmente, la utilización de
un algoritmo tipo térmico de captura y gestión de las superficies de localización de
deformaciones permite abordar el análisis de problemas con multifisuración [57].

La mejora en la robustez del análisis numérico se ha conseguido adoptando la
formulación simétrica cinemáticamente consistente y formulando un nuevo esquema
de integración, denominado IMPL-EX, que garantiza la definición positiva de los
operadores algorítmicos que intervienen en el problema.

La confiabilidad en el resultado numérico se asegura mediante un algoritmo
de control del error cometido y mediante un nuevo esquema de limitación de la
longitud de arco. Estos dos algoritmos han sido desarrollados específicamente para
el esquema de integración IMPL-EX.

La formulación así definida ha sido aplicada en el estudio de dos fenómenos
propios de la mecánica de la fractura: el estudio de la influencia del tamaño de una
estructura en su resistencia nominal (efecto tamaño) y el estudio/medición de la
longitud de procesamiento de fractura.

Por último se presentan una serie de ensayos numéricos del fallo material en
estructuras tridimensionales. Estos ensayos se dividen en tres grupos: ensayos donde
el modo de fallo predominante es en modo I, ensayos donde el modo de fallo
predominante es de deslizamiento (análisis de taludes) y ensayos donde el modo de
fallo moviliza mecanismos resistentes tridimensionales (análisis del efecto arco en
presas con simple y doble curvatura).

How to cite

S. Blanco, J. Oliver and A. Huespe, Contribuciones a la simulación numérica del fallo material en medios tridimensionales mediante la metodología de discontinuidades fuertes de continuo, Monograph CIMNE (2007). M105 URL https://www.scipedia.com/public/Blanco_et_al_2019a

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