Modelo de degradación diferenciada para materiales compuestos

Abstract

En este trabajo se presenta la formulación y validación de un modelo de degradación elástica diferenciado. El modelo propuesto permite degradar en forma diferenciada la parte volumétrica y desviadora del comportamiento constitutivo del material y está basado en una generalización del modelo de degradación simple de Kachanov. De esta manera, el modelo resulta especialmente apropiado para simular el comportamiento de materiales friccionales. En particular, este modelo se aplica a los materiales componentes de una mampostería de ladrillos homogeneizada mediante una técnica particular ad hoc¸ que permite su tratamiento como material compuesto anisótropo, partiendo de las características geométricas y mecánicas de los materiales constituyentes. Para el tratamiento de la anisotropía, se usa la técnica de mapeo de espacios a través del concepto de espacio isótropo ficticio. La metodología planteada brinda una gran potencia de simulación pudiéndose también utilizar, si fuera necesario, otras formulaciones constitutivas diferentes para el comportamiento de los materiales componentes de la mampostería. El modelo constitutivo propuesto, junto con la técnica de homogeneización se implementa en un programa general de elementos finitos. Finalmente, se muestran los resultados obtenidos en ejemplos simples de validación del modelo y luego se presentan ejemplos de aplicación que muestran la respuesta no lineal del compuesto y su comparación con resultados publicados por otros autores.