Métodos avanzados de ecuaciones integrales de contorno en mecánica de la fractura

Abstract

El Método de los Elementos de Contorno (MEC), conocido también como el Método de la Ecuaciones Integrales de Contorno (MEIC) representa en la actualidad una alternativa com­petitiva frente al más difundido Método de los Elementos Finitos, en muchas ramas y ciencias de la ingeniería. En la presente comunicación se expone, en primer lugar, la metodología empleada con la formulación estándar del MEC para el cálculo de Factores de Intensidad de Tensión (FIT) en modos simples y mixtos. Se presenta a continuación la formulación más moderna del MEC basado en las llamadas Ecuaciones Integrales Hipersingulares de Contorno y su aplicación a la Mecánica de la Fractura. Para terminar se comparan ambos métodos resolviendo una serie de aplicacio­nes seleccionadas. Aunque estas aplicaciones se reducen a problemas bidimensionales estáticos, es posible la generalización a casos tridimensionales y /o dinámicos.

The Boundary Element Method (BEM) also known as the Boundary Integral Equation Method (BIEM) is now established in many engineering disciplines as an alternative numerical technique to the more widely used Finite Element Method. In this communication the calculation by the standard BEM formulation of Stress Intensity Factors (SIF) in cases of pure and mixed mode is presented. Next the newer BEM formulation based on the so called Hypersingular Boundary Integral Equations and its aplication to Fracture Mechanics is introduced. Finally, both approaches are compared solving a selected number of applications. Although only static two-dimensional aplications are considered in this cornmunication, the generalization to three-dimensional and/or dynamic problems is posible.