Estimación numérica de los parámetros de la Mecánica de la Fractura Lineal Elástica a baja temperatura

• Autores: Jesús Manuel German Carcaño, Beatriz Romero Ángeles, Jacobo Martínez Reyes, Arturo Sánchez Cervantes, Guillermo Urriolagoitia Sosa
• Localización: Ingeniería y Desarrollo en la Nueva Era / coord. por Edgar Serna M., 2022, ISBN 978-628-95135-5-4, págs. 599-609
• Idioma: español
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  • En este trabajo se presenta una evaluación en dos dimensiones de los parámetros de la Mecánica de la Fractura Lineal Elástica MFLE, que se producen en una placa agrietada en el centro sometida a un esfuerzo de tensión uniaxial uniforme (Modo I) y baja temperatura. Para obtener los valores a temperatura ambiente del Factor de Intensidad de Esfuerzos KI y la Tasa de liberación de energía G se utiliza el programa ANSYS® y se realizan las distintas simulaciones. Posteriormente, para la estimación de G ajustados a una temperatura de -100°C, se realizaron los cambios precisos y se procedió a efectuar las nuevas simulaciones, seguido del cálculo de los valores de KI para una temperatura de -100°C a partir de la ecuación de Irwin la cual relaciona G y K, explorando en todos los casos, las teorías de elasticidad de la Deformación unitaria plana DP y el Esfuerzo Plano EP. Se calcula el porcentaje de variación en los resultados de KI y G para los estados de DP y EP a temperatura ambiente y a -100°C. Luego se exhibe una comparación del comportamiento de G y KI a temperatura ambiente frente a una temperatura de -100°C, explorando las dos teorías de elasticidad mencionadas. Con los resultados se evidencia que existe una variación de los valores de K debido a la disminución de la temperatura, con el apoyo del criterio de crecimiento global de las grietas en términos de G, esto a pesar de que el criterio de crecimiento de esfuerzos local representado por K depende únicamente de la geometría del cuerpo, el tamaño de la grieta, la carga y las condiciones de frontera.