Formulación e implementación del método de los elementos de contorno para problemas axisimétricos con contacto aplicación a la caracterización de la interfase fibra matriz en materiales compuestos

• Autores: Enrique Graciani Díaz
• Directores de la Tesis: Federico Paris Carballo (dir. tes.), Vladislav Mantič (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2006
• Idioma: español
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Idus
• Resumen

  • Con anterioridad al comienzo de este trabajo, en el citado Grupo de Elasticidad y Resistencia de Materiales se habían desarrollado otras Tesis y Proyectos de Fin de Carrera con motivaciones similares a las descritas anteriormente, es decir, el desarrollo de un código, basado en el Método de los Elementos de Contorno, que permitiera el análisis numérico de ensayos de caracterización de materiales c ompuestos. Como resultado de dichos trabajos, estaban disponibles una serie de códigos, desarrollados para problemas de tensión o deformación plana, que cubrían casi todos los aspectos citados. No obstante, con el objeto de reducir al máximo el tiempo de solución y la capacidad de almacenamiento de datos necesarios para realizar los modelos, estos códigos habían sido programados de forma específica para el estudio de los problemas que los motivaron, siendo muy compleja su modificación para el análisis de problemas diferentes de éstos. Por consiguiente, los objetivos que se fijaron al comienzo del presente trabajo fueron los que se resumen en los siguientes puntos: - Desarrollar una código informático, basado en el Método de los Elementos de Contorno para el análisis de problemas de contacto elástico con fricción entre sólidos que presentan simetría axial, permitiendo el empleo de discretizaciones no conformes en la zona de contacto. - Aplicar dicho código al análisis de problemas de contacto y problemas con grietas de solución conocida para verificar la exactitud de los resultados obtenidos. - Emplear el código para el análisis del ensayo de fragmentación de fibra única. - Realizar la programación del código de manera que fuera sencilla la integración en el mismo de los códigos basados en el MEC desarrollados previamente en el Grupo y sirviese de base para el desarrollo de futuras aplicaciones. Haciendo un breve resumen del trabajo realizado, puede decirse que se ha desarrollado el código que implementa el Método de los Elementos de Contorno en problemas de contacto con fricción en sólidos con simetría axial, demostrando una excelente precisión en la resolución de problemas de contacto y problemas con grietas, incluso cuando se emplean discretizaciones no conformes. Dicho código ha sido aplicado con éxito en el análisis del ensayo de fragmentación de fibra única. Además, en la actualidad, en dicho código han sido incorporados, bien por el doctorando o en colaboración con otros investigadores, la formulación del Problema de Potencial en dos dimensiones (equivalente a un problema de flujo de calor en régimen estacionario) para su aplicación en el análisis del contacto térmico (con materiales homogéneos y graduados funcionalmente, con comportamiento isótropo y anisótropo), el análisis del contacto elástico en Tensión Plana y Deformación Plana (con materiales homogéneos con comportamiento isótropo, ortótropo y anisótropo) y el análisis del contacto termoelástico en Tensión Plana y Deformación Plana (con materiales homogéneos con comportamiento isótropo).