Aplicación del método de elementos finitos en la obtención de la velocidad de avance de fisura por fatiga en modelos de acumulación de daño

Abstract

Se presenta la evaluación de tres modelos de propagación de fisuras por fatiga, que incorporan la noción de daño, mediante el método de los elementos finitos. Se evalúan los modelos de Antolovich, Duggan y Font Filax utilizando un programa de elementos finitos tridimensionales elastoplásticos y un espécimen de tensión compacta CT de acero inoxidable AISI 316 de distintos espesores. En los tres modelos se determina la velocidad de avance de fisura utilizando los valores dados por el programa de elementos finitos. En el modelo de acumulación de daño de Font Filax se determina, en forma numérica. la distribución de deformaciones plásticas cíclicas que se generan delante de una fisura en fatiga, la cual es utilizada en la estimación de la velocidad de propagación. En las versiones de Antolovich y Duggan, los parámetros que estos modelos utilizan se determinan de la distribución de deformaciones que entrega el programa de elementos finitos. Se estudian Las zonas de no propagación y de propagación estable de fisura, para lo cual las probetas fueron solicitadas hasta un valor del rango de intensidad de tensiones de 40 M PaY m, en algunos de sus espesores. y hasta 80 MPaYm en el espesor de 50 mm. En general, el modelo de Antolovich sobreestima la velocidad defisuración, en tanto que el modelo de Duggan la sobreestima en exceso o la subestima según sea la versión que se tome. Por el contrario, el modelo de Font Filax predice bien los valores experimentales al existir un buen acuerdo con Los valores numéricos obtenidos