Aplicación de Leyes de Ablandamiento Bilineales y Tenacidad a la Fractura del Concreto Espumado
Autores: Maulana, Malik Ridwan; Ahmad, Hilton; Sugiman, Sugiman
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Aplicación de Leyes de Ablandamiento Bilineales y Tenacidad a la Fractura del Concreto Espumado
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Fractura
Rendimiento fallido
Materiales de hormigón espumado
Correlación de imágenes digitales
Modelado por elementos finitos
Tenacidad a la fractura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio examinó la fractura y el rendimiento fallido de materiales de hormigón espumado mediante la prueba de vigas muestradas normalizadas bajo flexión en tres puntos a través de tres métodos: análisis inverso, correlación de imágenes digitales (DIC) y modelado por elementos finitos (FEM). También se discutieron tanto las características experimentales como las del FEM. Sin embargo, el análisis inverso solo es aplicable a especímenes con una altura de muesca de 30 mm. Se estimó el ablandamiento bilineal de las vigas probadas para identificar la energía de fractura, la longitud crítica de la grieta y el módulo elástico. Además, se calculó la tenacidad a la fractura adoptando el método de doble-K (fractura de iniciación, fractura inestable y fractura cohesiva). Se realizó un modelado de FEA bidimensional de la fractura utilizando la ley de tracción-separación (TSL), incorporando el método de elementos finitos extendido (XFEM) y técnicas de zona cohesiva (CZM). Se realizó una sensibilidad de elementos finitos para el XFEM y CZM, con un tamaño de malla global de 2 y una cohesión de estabilización de daño de 1 x 10 que mostraron buena convergencia y se utilizaron en otros modelos. Una comparación adicional de los hallazgos del experimento DIC con los del FEM demostró un buen acuerdo en términos de simulación de propagación de grietas.
Descripción
Este estudio examinó la fractura y el rendimiento fallido de materiales de hormigón espumado mediante la prueba de vigas muestradas normalizadas bajo flexión en tres puntos a través de tres métodos: análisis inverso, correlación de imágenes digitales (DIC) y modelado por elementos finitos (FEM). También se discutieron tanto las características experimentales como las del FEM. Sin embargo, el análisis inverso solo es aplicable a especímenes con una altura de muesca de 30 mm. Se estimó el ablandamiento bilineal de las vigas probadas para identificar la energía de fractura, la longitud crítica de la grieta y el módulo elástico. Además, se calculó la tenacidad a la fractura adoptando el método de doble-K (fractura de iniciación, fractura inestable y fractura cohesiva). Se realizó un modelado de FEA bidimensional de la fractura utilizando la ley de tracción-separación (TSL), incorporando el método de elementos finitos extendido (XFEM) y técnicas de zona cohesiva (CZM). Se realizó una sensibilidad de elementos finitos para el XFEM y CZM, con un tamaño de malla global de 2 y una cohesión de estabilización de daño de 1 x 10 que mostraron buena convergencia y se utilizaron en otros modelos. Una comparación adicional de los hallazgos del experimento DIC con los del FEM demostró un buen acuerdo en términos de simulación de propagación de grietas.