Estudio de la propagación de fisuras en materiales dúctiles

Abstract

Este trabajo presenta un método para el análisis de los procesos de fisuración de materiales dúctiles. El micromecanismo de fallo más corriente en aleaciones de elevada tenacidad es la coalescencia de microcavidades. El modelo de Gursosn se ha desarrollado con el fin de reproducir este proceso. Incorpora el efecto de la tensión hidrostática en la superficie de flujo y predice la aparición de una componente dilatadora de la deformación plástica. Implementado mediante el método de los elementos finitos, el modelo de Gurson permite analizar situaciones intratables mediante la mecánica de fractura clásica. La aplicación del análisis estático implícito a los casos de propagación lenta de fisuras resulta muy costosa, especialmente si se consideran efectos tridimensionales. Se ha estudiado la viabilidad del análisis dinámico explícito aplicado a este problema. Se comprueba que es posible obtener soluciones robustos a tiempo que se reduce sensiblemente el coste computacional. Se detalla una técnica de clibración que permite estimar fácilmente los parámetros relevantes del modelo. Se muestra la aplicación del mismo a un caso práctico en el que los efectos tridimensionales son muy importantes. Se ha elegido una configuración en la que la distribución de esfuerzos es muy diferente a la existente en los ensayos utilizados en el proceso de calibración. Los resultados numéricos reproducen correctamente las mediciones experimentales pese al cambio de la severidad de la solicitación.