Análisis Experimental y Numérico de la Trayectoria de Propagación de Fisuras por Fatiga Utilizando XFEM

David R. Berrios, Rosendo Franco
2018 Información Tecnológica  
Resumen En este trabajo se presentan los resultados experimentales de la trayectoria de propagación de fisuras por fatiga en cinco probetas de acero de alta resistencia. Fue necesario definir la geometría de las probetas e implementar un procedimiento para realizar los ensayos, ya que no existen normas para la evaluación de la trayectoria de propagación de fisuras por fatiga. La simulación numérica se desarrolló en el entorno del software ANSYS MECHANICAL APDL, utilizando tecnología XFEM. Se
more » ... nología XFEM. Se implementaron tres criterios para determinar la dirección de propagación: el criterio de la Máxima Tensión Tangencial (MTS), el criterio de la Máxima Tasa de Liberación de Energía (MERR) y el criterio de la Mínima Densidad de Energía de Deformación (SED). Los tres criterios implementados arrojan resultados prácticamente idénticos, alcanzando un coeficiente de determinación 2 igual a 0.997, respecto a los resultados experimentales, indicando con ello que hay una fuerte correspondencia entre los resultados experimentales y numéricos. Abstract In this work the experimental results of the fatigue crack propagation path on five high strength steel specimens are presented. It was necessary to define the geometry of the test specimens and to implement a procedure to perform such tests, since no standards for the evaluation of the fatigue crack propagation path exist. The numerical simulation was developed in ANSYS Mechanical APDL environment using XFEM technology. Three criteria to determine the propagation direction were implemented: the Maximum Tangential Stress criterion (MTS), the Maximum Energy Release Rate criterion (MERR) and the Minimum Strain Energy Density criterion (SED). The three implemented criteria yield practically identical results, reaching a coefficient of determination 2 equal to 0.997 with respect to the experimental results, indicating that a strong correspondence between the experimental and numerical results exist.
doi:10.4067/s0718-07642018000500019 fatcat:ewerq2svgjc2thc5bogs3vxybq