MODELO DE ELEMENTO FINITO PARA LA INTERPRETACIÓN DE LA FALLA POR FRACTURA EN ENSAYES DE TENSIÓN DIRECTA REALIZADOS EN MEZCLAS
DE CONCRETO ASFÁLTICOPresentado por: Ing. Juan Francisco Pérez Landeros
• Características de la evaluación de la mecánica de fractura:
• Repetitividad
• Pocos estados de tensión
• Muy complejos
• Variables del ensayo:
• Temperatura (10°C, 20°C y 30°C)
• Velocidad (0.5 mm/min, 1 mm/min y 2 mm/min)
• Tamaño de la ranura (1 cm, 2 cm y 3 cm)
• Para cada condición se realizaron 3 probetas,dando como resultado un total de 81especímenes para ser ensayados.
• La teoría clásica de la elasticidad considera laspropiedades mecánicas de los sólidos elásticos, deacuerdo con la ley de Hooke:
• El comportamiento de la velocidad de deformación (ϒ) conrespecto al tiempo, nos hace considerar nuestro modelo deforma visco-elástica.
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0 50 100 150 200 250 300 350 400
ϒ
Tiempo (seg)
ϒ-t
78 79 80 81 87
• Modelación matemática por medio de ANSYS
• (SOLID185. Estructura sólida en 3-D)
• Consideraciones del modelo:• Plasticidad
• Hiperplasticidad
• Fluencia
• Capacidad de Deformación
• Grandes deflexiones
Modelación
• Mediante la herramienta de ANSYS® se modelocada probeta y se añadieron propiedades físicas ymecánicas, así como su geometría
• Se buscó primordialmente fue reproducir las condiciones deesfuerzo y cargas máximas a las cuales fueron sometidos losespecímenes. (810 simulaciones)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
Esfu
erzo
(K
g/cm
2)
Deformación (cm)
(Temperatura de 20°C)
0.5 mm/min 1 mm/min 2 mm/min
• Se obtuvieron las condiciones más idóneas para el ensayo, las cuales resultaron ser:
• Velocidad= 1 mm/min
• Temperatura= 20°C
• Ranura= 2 cm.
Conclusiones