Conceptos Teóricos de Mecánica de la Fractura.
2.4. Evaluación numérica del factor de intensidad de esfuerzos por medio del Método del Elemento Finito.
2.4.1 Ventajas y desventajas del programa computacional.
Algunas de las ventajas del uso del paquete computacional son:
• Se pueden introducir geometrías irregulares, desatancando por ello su flexibilidad.
• Es relativamente sencillo hacer un mallado continuo.
• Es capaz de considerar las propiedades de mas de un material al momento de análisis,
Algunas de las desventajas del programa son:
• Es adecuado para problemas de deformaciones relativamente pequeñas.
• Es necesario un equipo de cómputo robusto para un adecuado tratamiento de los datos.
• En problemas que requieren un gran numero de nodos, es común que la computadora se detenga.
• Requiere una gran capacidad de memoria en la computadora para un adecuado funcionamiento.
• Los resultados son solo aproximaciones que dependiendo del numero de nodos pueden tener un mayor o menos valor de error.
Para el análisis que se propone en esta tesis, existen una gran variedad de métodos computacionales que pueden cubrir la necesidad de simulación. En el siguiente capitulo se plantean una serie de casos de análisis. Los valores numéricos obtenidos mediante el MEF con la ayuda del programa Ansys, dotaran a la red Neuronal Artificial de retropropagación, propuesta para esta tesis, de los datos necesarios para realizar el entrenamiento de la red.
2.5. Sumario.
En este capítulo se describen los principales conceptos de mecánica de la fractura que se utilizan para la realización de esta tesis. Se da un breve panorama histórico y posteriormente se abordan conceptos tales como el factor de intensidad de esfuerzos y los modos de carga para el análisis en mecánica de la fractura.
En el capitulo siguiente se plantea el análisis del caso de estudio por medio del método analítico, el MEF y la RNA de retropropagación a través de 6 distintos tipos de algoritmos.
REFERNCIAS
Anglada M. J; Alcalá; L M Llanes; A M Mateo; M N Salán; et al (2002). Fractura de materiales. Barcelona : Edicions UPC. Pp. 53-56
Balankin A. (2000). Mecánica de la fractura: Pasado, presente y futuro. Quinto congreso de ingeniería electromecánica y de sistemas. Mexico.D.F.
Ceriolo L. y Di Tomaso A. (1998). Fracture mechanics of brittle nmaterials. A historical point of view. 2nd Int. Phd. Symposium in CivilEngineering Budapest. Recuperado el 16 de Febrero del 2009 de http://vbt.bme.hu/phdsymp/proceedings/ceriolo.pdf
Colombo L. R. y Firrao D. (2007). Sulla storia degli studi di frattura in Italia.
IGF 13. Recuperado el 15 de febrero del 2009 de http://grupofrattura.it/ors/index.php/fis/article/view/17/14
Coulomb C. A. (1776). Remarque sur la ruptura du corps. Memoires presentes par divers
savans a lácademie. Vol 7.
Domínguez, V. M. (1992). Estado del Arte del Análisis Experimental de Esfuerzos como
Base para Algunas Aplicaciones del Método del Elemento Finito, H. SEPI – ESIME – IPN, 1992.
Elber W.,(1971) The significance of fatigue crack closure. In damage tolerance in aircraft structures, Special technical publication 486, Philadelphia American society for testing and
materials. Pp.230-42
Elber W. (1970). Fatigue Crack closure under cyclic ytension. Engineering fracture
mechanics 2. 37-45.
Eshelby J. D. (1951). On the Force on an ElasticSingularity, Proc. Royal Society. A. Vol.244, Pp. 87-112.
Griffith A. A. (1921). The phenomenon of ruptura and flows in solids. Philosophical
transactions of the royal society. London a221, 1185-8.
Galileo, G.,(1638).“Discorsi e dimostrazioni sopra due nuove scienze attenenti alla mecanica& i movimenti locali”, Leida, Elsevirii
Inglis, C. E. (1913). Stress in plate due to presence of cracks and sharps corners.
Transaction of the institute of naval architects 55, Pp.219-41.
Irwin G. R. (1957) Analysis of the stress and strain near the end of the crack traversing a plate. Journal of applied mechanics. 24, 361-4.
Ortuzar M. R. (1999). Mecánica de fractura en estructuras navales. Congreso
Panamericano de Ingeniería Naval, Transporte Marítimo e Ingeniería Portuaria,“COPINAVAL’99. Cartagena de Indias, Colombia. Recueprado el 16 de febrero del 2009 de http://www.revistamarina.cl/revistas/2000/ortuzar.pdf
Pearson S. (1975). Initiation of fatigue cracks in comertial aluminium alloys and the subsequent propagation of very short cracks. Engineering fracture mechanics 7,235-5. Pluvinage G. (2009). Breve histoire de la mecanique de rupture. Laboraoire du fiabilité
mécanique. Université de metz ENIM. Recuperado el 15 de febrero del 2009 de http://www.gruppofrattura.it/index.php/cigf/igf15/paper/view/238/172
Timoshenko, S. P.(1983). History of Strength of Materials, Ed. Courier Dover Publications, New York, pp 3.
Timmins, P. F., (1994). Fracture Mechanics and Failure Control for Inspectors and
Engineers: General Engineering. Ed. ASM International, pp 5.
Rice, J. R. (1972). Some remarks on elastics crack-tip stress fields, International Journal of
Solids and Structure, Vol. 8, pp 751-758.
Rice, J. R.(1972). Weight function theory for Three-dimensions elastic crack analysis,
International Journal of Solids and Structure, Vol. 8, pp 341-348.
Rice J. R. (1968). A Path Independent Integral and the Approximate Analysis of Strain Concentration by Notches and Cracks, J.Appl. Mech., Vol. 35, Pp. 379-386.
Ritchie R. O., Surech S. y Moss C.M. (1980). Near-threshold fatigue crack growth in 2 ¼ Cr 1 Mo pressure vessel in air and hydrogen. Journal of engineering materials and
technology 102, 293-318.
Surech S., Zamiski G. F. y Ritchie R. O. (1981). Oxide-induced crack closure and explanation por near-threshold corrosion fatigue crack growth behavior. Metallurgical
transactions. 12A. 1435-43.
Roylance D. (2001). Introduction to fracture mechanics. Massachusetts Institute of
Technology. Recuperado el 18 de Febrero de 2009 de http://web.mit.edu/course/3/3.11/www/modules/frac.pdf
Urriolagoitia-Sosa, G. (1996). Aplicación de la Mecánica de la Fractura al Caso de Estructuras Agrietadas Sometidas a Cargas de Fatiga, Tesis de Maestría, México D.F. SEPI ESIME IPN.
Viveros V. S (2008). Evaluación analítico-numérica de las funciones geométricas-peso y los intensificadores de esfuerzos. Tesis de maestría. SEPI-ESIME-IPN. México D.F.
Weibull W. (1939). A statical theory of the strength of materials. Proceeding 151. Stockholm, Royal Swedish academy of engineering sciences.