Análisis del proceso de fractura en materiales estructurales mediante el uso del criterio de la densidad de energía de defromación v el concepto de material equivalente

Resumen

A la hora de realizar el análisis a fractura de componentes entallados, hacerlo como si de componentes fisurados se tratase da lugar a unos resultados generalmente conservadores. Por esto y para que las evaluaciones de integridad estructural se ajusten lo máximo posible a la realidad es necesario implementar metodologías que tengan en cuenta el comportamiento real de las entallas. El Criterio de la Densidad de Energía de Deformación (SED) es una metodología que con un reducido coste (solo es necesario conocer los parámetros resistentes obtenidos de un ensayo de tracción y la geometría del defecto) que permite estimar con un elevado grado de precisión la carga de rotura de materiales con comportamiento elástico-lineal. El Concepto de Material Equivalente (EMC) es una metodología que permite convertir un material con comportamiento no lineal en otro material equivalente con comportamiento elástico-lineal. Se plantea una metodología que permita analizar todo tipo de materiales empleando el criterio SED o la combinación del EMC-SED. Para ello se analizan cinco materiales de distinta naturaleza (polímeros, metales y materiales compuestos) con diferentes comportamientos mecánicos: PMMA, aleación de aluminio Al7075-T651, acero estructural S275JR, Poliamida 6 y Poliamida 6 reforzada con diferentes cantidades de fibra de vidrio corta. Se reafirma la buena aplicabilidad del criterio SED para la estimación de la carga de rotura de materiales con comportamiento lineal y se valida el empleo de la metodología que combina el EMC-SED para la estimación de la carga de rotura de materiales con comportamiento no lineal en tracción y elástico-lineal en fractura.