Influencia de diferentes parámetros en la propagación de grietas a fatiga considerando efectos en punta de grieta

Resumen

Una predicción de crecimiento de grieta a fatiga (PCGF) fiable es resultado de una óptima caracterización del material y un uso adecuado de los modelos de elementos finitos (MEF) o expresiones analíticas disponibles en literatura. En la práctica, se asumen hipótesis bidimensionales y no se consideran correctamente fenómenos locales como el cierre de grieta inducido por plasticidad (PICC) que influencian sustancialmente el crecimiento de la grieta. Por eso, el objetivo del trabajo es desarrollar modelos avanzados tridimensionales que consideren el efecto del PICC para PCGF. Para ello, se utilizan probetas normalizadas fabricadas en acero estructural S275 ampliamente utilizado en la industria. La metodología seguida está basada en la realización de ensayos experimentales para caracterizar el material y analizar el comportamiento y geometría real de la grieta, y simulaciones numéricas mediante MEF elasto-plásticos que reproduzcan fielmente el CGF. En este trabajo se encontraron incongruencias en la caracterización experimental estándar de las curvas de propagación de un material y se propuso un método para corregirlas; se desarrollaron MEF reducibles a ecuaciones analíticas que consideran el PICC, y se elaboró una metodología para cuantificar el PICC numérico para cualquier ratio de tensión.