Implementación de un modelo de daño con ablandamiento en un software comercial

Abstract

La degradación en los materiales puede ser interpretada como una reducción en su rigidez. La evolución del daño puede seguir diferentes leyes de variación de acuerdo a la naturaleza física del fenómeno. La mecánica del daño continuo es una herramienta que describe el deterioro progresivo de las propiedades mecánicas de los materiales. Existen numerosos modelos matemáticos para describir el fenómeno, entre ellos el modelo más simple es el de daño escalar debido a que la degradación de la rigidez se describe a través de una sola variable escalar. El propósito de este trabajo es la implementación de un modelo de daño escalar con ablandamiento lineal a través de una subrutina de usuario en un software comercial. A su vez, se incorpora un segundo modelo de daño con ablandamiento exponencial. Para ello, se propuso un algoritmo de tipo implícito basado en el Método de Backward Euler para la resolución de las ecuaciones de equilibrio no lineal. Los modelos obtenidos fueron validados teóricamente para un material ideal por medio de la contrastación de los resultados numéricos y las ecuaciones teóricas que gobiernan el sistema. Adicionalmente, se modeló un material real y se compararon los resultados de la simulación con resultados experimentales.