Investigaciones sobre los efectos de los poros de gas en la resistencia a la fatiga con un enfoque peridinámico
Autores: Liu, Binchao; Chen, Bocai; Lu, Songsong; Wang, Qiuyi; Bao, Rui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigaciones sobre los efectos de los poros de gas en la resistencia a la fatiga con un enfoque peridinámico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Fatiga
Efectos de poros de gas
Peridinamica
Estrategia de descomposición de enlaces
Simulaciones numéricas
Resistencia a la fatiga
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Las evaluaciones de fatiga son uno de los principales desafíos para aplicar elementos estructurales primarios fabricados aditivamente en aeronaves, especialmente por los efectos de los poros de gas en la resistencia a la fatiga. En este trabajo, se propone una estrategia de descomposición de enlaces (BDS) en peridinamia (PD); combinada con nuestro modelo previamente propuesto para el daño por fatiga, se realizaron simulaciones numéricas para estudiar el efecto del poro de gas (GP) en la resistencia a la fatiga. En comparación con las estrategias en el paradigma original de la peridinamia, BDS logra una descripción más elaborada del estado de los enlaces, predice campos de deformación alrededor de discontinuidades con mayor precisión y hace que el espaciado de los puntos materiales sea independiente de las geometrías de discontinuidad. Se encuentran dos modos de iniciación en las simulaciones de PD, que ejercen un impacto obvio en las vidas finales de fatiga; además, se revela que el GP no solo conduce a una menor resistencia a la fatiga, sino que también resulta en dispersión de los datos de resistencia a la fatiga, en la que la dispersión es más severa si el tamaño del GP es mayor, y la disminución de la resistencia a la fatiga es más severa si el GP se encuentra en la subsuperficie para el mismo tamaño de GP.
Descripción
Las evaluaciones de fatiga son uno de los principales desafíos para aplicar elementos estructurales primarios fabricados aditivamente en aeronaves, especialmente por los efectos de los poros de gas en la resistencia a la fatiga. En este trabajo, se propone una estrategia de descomposición de enlaces (BDS) en peridinamia (PD); combinada con nuestro modelo previamente propuesto para el daño por fatiga, se realizaron simulaciones numéricas para estudiar el efecto del poro de gas (GP) en la resistencia a la fatiga. En comparación con las estrategias en el paradigma original de la peridinamia, BDS logra una descripción más elaborada del estado de los enlaces, predice campos de deformación alrededor de discontinuidades con mayor precisión y hace que el espaciado de los puntos materiales sea independiente de las geometrías de discontinuidad. Se encuentran dos modos de iniciación en las simulaciones de PD, que ejercen un impacto obvio en las vidas finales de fatiga; además, se revela que el GP no solo conduce a una menor resistencia a la fatiga, sino que también resulta en dispersión de los datos de resistencia a la fatiga, en la que la dispersión es más severa si el tamaño del GP es mayor, y la disminución de la resistencia a la fatiga es más severa si el GP se encuentra en la subsuperficie para el mismo tamaño de GP.