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Micromecánica estimaciones comparadas con métodos basados en FE para modelar el comportamiento de materiales viscoelásticos microagrietados

Autores: Abou Chakra, Sarah; Bary, Benoît; Lemarchand, Eric; Bourcier, Christophe; Granet, Sylvie; Talandier, Jean

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Micromecánica estimaciones comparadas con métodos basados en FE para modelar el comportamiento de materiales viscoelásticos microagrietados


Categoría

Procesos industriales

Subcategoría

Simulación de procesos industriales

Palabras clave

Estudio
Material micro agrietado
Comportamiento efectivo
Modelo de Burgers
Isotrópico
Medio homogeneizado

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El propósito de este estudio es investigar el comportamiento efectivo de un material microfisurado cuyos módulos de volumen y corte de la matriz están regidos por un modelo de Burgers viscoelástico lineal. El análisis incluye un estudio detallado de fisuras orientadas y distribuidas aleatoriamente que muestran un comportamiento isotrópico general, así como fisuras alineadas que resultan en un medio transversalmente isotrópico. Las propiedades efectivas del material se aproximan con la suposición de que el medio equivalente homogeneizado exhibe las características de un modelo de Burgers, lo que lleva a la identificación de módulos homogeneizados a corto y largo plazo en el espacio de Laplace-Carson a través de formulaciones simplificadas. La ventaja crucial de esta técnica analítica consiste en evitar cálculos de la transformada inversa de Laplace-Carson. Las estimaciones micromecánicas se validan mediante comparaciones con simulaciones numéricas de elementos finitos en microestructuras 3D generadas con fisuras de forma de disco de espesor cero. Se tienen en cuenta las intersecciones entre fisuras orientadas aleatoriamente, destacando así un posible fenómeno de percolación. Luego, se estudian los efectos de las microfisuras en el comportamiento del material con el objetivo de proporcionar modelos de fluencia de alto rendimiento para cálculos de macroestructuras a un costo computacional moderado a través de la aplicación de técnicas analíticas de homogeneización.

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