SIMULACIÓN NUMÉRICA DE DAÑO ISOTRÓPICO UTILIZANDO UNA FORMULACIÓN DE FISURA DISTRIBUIDA Y EL MÉTODO SIN MALLA DE PUNTOS FINITOS

Abstract

Un problema abierto en la mecanica computacional es el fenomeno de localizacion de deformaciones en la modelacion de materiales cuasi-fragiles sometidos a cargas monotonicas. Los resultados de simulaciones computacionales mediante el Metodo de Elementos Finitos (MEF) al utilizar ecuaciones constitutivas con ablandamiento, presentan dependencia con respecto a la malla, es decir, la energa disipada durante el proceso de fractura tiende a cero al aumentar la densidad de esta. Dicho comportamiento anormal ha sido tratado con diferentes modelos, entre ellos se encuentran el modelo de sura cohesiva, modelo de bandas y modelos regularizados. En esta tesis se desarrolla una aproximacion sin malla basada en el Metodo de Puntos Finitos (MPF) para la simulacion numerica de da~no isotropico. La energa de fractura se regulariza usando el modelo de sura distribuida de Hillerborg. De esta forma la longitud caracterstica (dimension que tiene relacion con la objetividad de la solucion y la densidad de la malla) se reemplaza por una longitud geometrica dada por la direccion de los esfuerzos principales. Se utiliza el MPF y un esquema iterativo incremental de Newton-Rhapson para generar sistemas de ecuaciones y resolver la no linealidad del problema. Este trabajo ha sido nanciado parcialmente por la Comision Nacional de Investigacion Cient- ca y Tecnologica (CONICYT) a traves del proyecto FONDECYT N?11100253 y por la Direccion General de Investigacion y Postgrado (DGIP) de la Universidad Tecnica Federico Santa Mara a traves del proyecto DGIP-251350 y del Programa de Inicio a la Investigacion Cientca (PIIC- 2012), el cual se ha desarrollado en el Aula UTFSM-CIMNE del Departamento de Ingeniera Mecanica, perteneciente a la red de aulas del Centro Internacional de Metodos Numericos en Ingeniera (CIMNE) de la Universidad Politecnica de Catalu~na, Espa~na.