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Análisis de fractura para una grieta en material ortotrópico sometido a flujo térmico simétrico de 2º orden y carga mecánica simétrica de 2º orden

Autores: Wu, Bing; Peng, Daren; Jones, Rhys

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Análisis de fractura para una grieta en material ortotrópico sometido a flujo térmico simétrico de 2º orden y carga mecánica simétrica de 2º orden


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Problemas
Formación de grietas
Materiales ortotrópicos
Flujo de calor
Carga mecánica
Análisis de fractura

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 30

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se consideran los problemas de formación de grietas en materiales ortotrópicos bajo un flujo de calor de función polinómica de 2º orden y una carga mecánica de función polinómica de 2º orden. Se propone un modelo extendido de grietas de aislamiento local, y se lleva a cabo un análisis de fractura para los problemas mencionados. Utilizando la técnica de transformada de Fourier (FTT) y el principio de superposición, se obtienen los saltos de temperatura, desplazamientos elásticos en la grieta, entre otros. La ventaja de este análisis es que se han presentado las soluciones explícitas en forma cerrada de los principales parámetros en la mecánica de fractura clásica, es decir, el factor de intensidad de tensión, la tasa de liberación de energía y la densidad de energía. Se utiliza un ejemplo simple para demostrar el método propuesto en este documento. Los resultados del análisis muestran que la conductividad térmica no dimensional y la relación combinada del flujo de calor por espesor perpendicular a la superficie de la grieta con la carga mecánica tienen una gran influencia en el cálculo de los parámetros de fractura. Solo cuando cumplen ciertas condiciones se pueden obtener los resultados correctos del cálculo de parámetros de fractura.

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