Artículo
Diferentes enfoques para la fractura dúctil basados en la metodología phase-field: Aplicación a modelos de plasticidad asociada y no asociada
Autor/es | Olivares Rodríguez, Pablo
Quintanas Corominas, Adrià Martínez Pañeda, Emilio Reinoso Cuevas, José Antonio Durand Neyra, Percy |
Departamento | Universidad de Sevilla. Departamento de Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno Universidad de Sevilla. Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras |
Fecha de publicación | 2022 |
Fecha de depósito | 2024-05-08 |
Publicado en |
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Resumen | Los procesos de fractura son una de las principales causas de fallo en diferentes materiales y estructuras en diferentes
aplicaciones en Ingenier´ıa. Por ello, a lo largo de las ´ultimas d´ecadas, su estudio ha estado ... Los procesos de fractura son una de las principales causas de fallo en diferentes materiales y estructuras en diferentes aplicaciones en Ingenier´ıa. Por ello, a lo largo de las ´ultimas d´ecadas, su estudio ha estado enfocado en tareas como el desarrollo de criterios de prevenci´on en fase de proyecci´on de estructuras o la modelizaci´on del comportamiento de materiales ante situaciones (estados de carga) que conlleven la iniciaci´on y el desarrollo de grietas. En el caso concreto de la Ingenier´ıa Civil, los materiales de naturaleza geomec´anica (suelos y rocas) sufren a su vez este tipo de procesos de car´acter inel´astico. En el contexto de la Mec´anica Computacional, se han propuesto diversas metodolog´ıas de an´alisis de procesos de fractura basadas en la Mec´anica de la Fractura El´astica Lineal, modelos de grieta cohesiva, entre otros muchos. Recientemente, una de las t´ecnicas con mayor impacto en la comunidad cient´ıfica ha sido la denominada Phase Field Approach of Fracture (PFAF), basada en la visi´on energ´etica originalmente propuesta por Griffith incluida en un enfoque variacional desde el punto de vista matem´atico. En este trabajo, se desarrolla la extensi´on de la PFAF para la modelizaci´on de la fractura conjuntamente con leyes materiales no lineales siguiendo diversas formulaciones propuestas en la literatura y aplicadas a modelos de fractura con flujo asociativo y no asociativo. El trabajo concierne un profundo an´alisis de las diferentes opciones de modelizaci´on de fuerzas precursoras de fractura en el contexto de PFAF as´ı como su correspondiente implementaci´on num´erica empleando el m´etodo de los elementos finitos. Fracture events are one of the most common causes of failure that occur in different materials used in different engineering applications. Therefore, over the last decades, the comprehensive understanding of these phenomena ... Fracture events are one of the most common causes of failure that occur in different materials used in different engineering applications. Therefore, over the last decades, the comprehensive understanding of these phenomena has been received a great deal of attention with focus on the prevention criteria development in the designing and dimesnioning stages of structures or the modelling of the material behaviour in situations (related to load states) that lead the development of cracks. In Civil Engineering applications, geomaterials (soils and rock) are prone to develop this type of inelastic process.Within the context of Computational Mechanics, several fracture methodologies based on Linear Elastic Fracture Mechanics, cohesive crack models, among many others, have been proposed so far. Recently, one of the techniques with the greatest impact on the scientific community has been the so-called Phase Field Approach of Fracture (PFAF), based on the energetic vision originally proposed by Griffith included in a variational approach from a mathematical point of view. In this work, the extension of the PFAF for material nonlineal effects prior fracture occurence is developed following several formulations proposed in the literature and applied to fracture models with associative and non-associative flow. The work concerns with an in-depth analysis of the different options for modelling fracture driving forces in the context of PFAF as well as their corresponding numerical implementation using the finite element method. |
Cita | Olivares Rodríguez, P., Quintanas Corominas, A., Martínez Pañeda, E., Reinoso Cuevas, J.A. y Durand Neyra, P. (2022). Diferentes enfoques para la fractura dúctil basados en la metodología phase-field: Aplicación a modelos de plasticidad asociada y no asociada. Revista española de mecánica de la fractura, 3, 101-106. |
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