Publication:

Comparación de los modelos de factor de intensidad de esfuerzo equivalente para el modo mixto de fractura I y II

Abstract

Este estudio tiene como objetivo determinar el modelo de factor de intensidad de esfuerzos (SIF) equivalente que mejor se ajusta al comportamiento experimental del PMMA en fractura de modo mixto I y II. Se evaluaron los modelos de SIF de Tanaka, Richard y Pook. Los valores teóricos utilizados para la comparación corresponden a resultados experimentales en una geometría C(T) modificada mediante la mecanización de un agujero en la región cercana a la grieta, sometida a cargas de fatiga con una relación de carga de R = 0.1. Se compararon los SIF de veintiún puntos experimentales con los valores calculados a través de los modelos. Para analizar la predicción en el número estimado de ciclos, se utilizaron los modelos de crecimiento de grieta Paris y Forman con cada SIF equivalente. Se concluye que el modelo de Paris tiene la mejor predicción, ya que el error entre el número de ciclos calculado y registrado experimentalmente es el más bajo. Además, se observó que, debido a la baja curvatura en la trayectoria de la grieta, es apropiado el uso de cualquiera de los tres modelos propuestos, ya que todos convergen. Basándose en su simplicidad y validez según estudios de otros autores, se define que el modelo de SIF equivalente de Tanaka es el mejor, prediciendo una vida con un error del 14.83% en el número total de ciclos y un error del 12.83% en sus intervalos, siempre con una tendencia conservadora.