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

Gómez Gamboa, Estefanía

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

dc.contributor.advisor	Díaz Rodríguez, Jorge Guillermo
dc.contributor.advisor	Mantilla Villalobos, Jairo Andrés
dc.contributor.author	Gómez Gamboa, Estefanía
dc.contributor.evaluator	Pertuz Comas, Alberto David
dc.contributor.evaluator	Pinto Hernández, William
dc.date.accessioned	2023-11-01T16:35:12Z
dc.date.available	2023-11-01T16:35:12Z
dc.date.created	2023-10-27
dc.date.embargoEnd	2025-10-27
dc.date.issued	2023-10-27
dc.description.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.
dc.description.abstractenglish	This study aims to determine the equivalent stress intensity factor (SIF) model that best fits the experimental behavior of PMMA under mixed mode (I and II). The equivalent SIF models of Tanaka, Richard, and Pook were evaluated. The theoretical values used for comparison correspond to experimental results in a modified C(T) geometry by machining a hole ahead of the crack tip, subjected to fatigue loads with a load ratio of R = 0.1. The SIF for twenty-one experimental points was compared with the values computed through the numerical simulation. The Paris and Forman crack growth models were used with each equivalent SIF to analyze the prediction in the estimated number of cycles. It is concluded that the Paris model showed the closest prediction since the error between the calculated and experimentally recorded number of cycles is the lowest. Furthermore, the material's behavior follows a straight line with a constant slope. Furthermore, due to the low curvature in the crack path, using any of the three proposed models is appropriate, as they all converge. Based on their simplicity and validity from studies by other authors, it is defined that Tanaka's equivalent SIF model is the best, predicting a life with an error of 14.83% in the total number of cycles and 12.83% error in their crack growth, always with a conservative trend.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Mecánico
dc.description.googlescholar	https://scholar.google.com/citations?user=fHLuALUAAAAJ&hl=es
dc.description.orcid	https://orcid.org/0000-0002-2581-1008
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15089
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program	Ingeniería Mecánica
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Mecánica
dc.rights	info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Factor de intensidad de esfuerzos equivalente
dc.subject	PMMA
dc.subject	Modo mixto de fatiga
dc.subject.keyword	Equivalent Stress Intensity factor
dc.subject.keyword	PMMA
dc.subject.keyword	Mixed Mode Fatigue
dc.title	Comparación de los modelos de factor de intensidad de esfuerzo equivalente para el modo mixto de fractura I y II
dc.title.english	Comparison of Equivalent Stress Intensity Factor Models for Mixed Mode Fracture I and II
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado