Análisis mediante elementos de contorno de problemas axisimétricos con cierre de grietas

Abstract

En el presente artículo se presenta una herramienta numérica de cálculo basada en el método de los elementos de contorno (MEC) para la solución del problema elástico con presencia de contacto entre sólidos en condiciones de simetría axial. Las condiciones de contacto entre los sólidos se imponen de forma débil mediante un algoritmo que permite la posibilidad de usar discretizaciones no conformes. Como ejemplo de aplicación del algoritmo se ha realizado un estudio del estado tensional en el entorno de una grieta circular en la interfase de dos materiales no homogéneos, la precisión del método permite observar cla'ramente cómo existe una zona de contacto de tipo Comninou en el vértice de la grieta, a pesar de que las dimensiones de la misma sean microscópicas

In this paper a numerical too! for solving contact axi-symmetrical elastic problems, based on the application of the boundary element method, is presented. Contact boundary conditions are imposed in a weak manner allowing the use of non-conforming discretizations. In order to prove the validity of the algorithm, an analysis of the stress singularities appearing at the tip of a penny-shape crack at the interface of two non-homogeneous materials ha ve been carried out, showing the presence of a Comninou contact zone in the vicinity of the crack tip, this contact zone being of micromechanicallevel