El presente proyecto de Tesis tiene como finalidad el estudio, desarrollo y validación de una herramienta de programación de creación propia, que describa el comportamiento constitutivo elastoplástico de materiales metálicos isótropos bajo solicitaciones externas de tipos cuasi estáticas, temperatura ambiente y basado en el modelo de plasticidad J2. Por otro lado, se plantea evaluar y concluir sobre la capacidad de predicción del límite elástico inicial en función de los tres criterios de falla normalmente utilizados para materiales metálicos: von Mises, Tresca y Rankine. Todo esto con el soporte de las subrutinas de usuario, ejecutadas por el software comercial FEM ABAQUS, en su esquema de integración explícita.
En primera instancia, se contextualiza desde un punto de vista histórico, las teorías de falla existentes para los materiales isótropos. Se describe, además, los fundamentos de la teoría elastoplástica, se describen los criterios de fluencia y la regla de flujo utilizados. Posteriormente se introduce el método de integración explicita y su aplicación en ABAQUS/Explicit. Por último, se presentan las herramientas numéricas construidas en relación con modelo de plasticidad J2 y de los criterios de fluencias mencionados.
Para llevar a cabo la validación de las herramientas, se extraen las constantes elásticas y curvas de endurecimiento desde dos tipos de materiales isótropos: acero y bronce. Se modela y simula idóneamente un ensayo de tracción uniaxial teniendo en cuenta la estabilidad, convergencia numérica y la respuesta cuasi estática de este. Finalmente, se analiza y compara cada resultado a través de tablas, gráficos y simulaciones numéricas otorgadas por ABAQUS, llevando a cabo exitosamente las validaciones de las herramientas propuestas y comparando acertadamente las capacidades predictivas de los criterios de fluencia desarrollados
Tesis
El presente proyecto de Tesis tiene como finalidad el estudio, desarrollo y validación de una herramienta de programación de creación propia, que describa el comportamiento constitutivo elastoplástico de materiales metálicos isótropos bajo solicitaciones externas de tipos cuasi estáticas, temperatura ambiente y basado en el modelo de plasticidad J2. Por otro lado, se plantea evaluar y concluir sobre la capacidad de predicción del límite elástico inicial en función de los tres criterios de falla normalmente utilizados para materiales metálicos: von Mises, Tresca y Rankine. Todo esto con el soporte de las subrutinas de usuario, ejecutadas por el software comercial FEM ABAQUS, en su esquema de integración explícita.
En primera instancia, se contextualiza desde un punto de vista histórico, las teorías de falla existentes para los materiales isótropos. Se describe, además, los fundamentos de la teoría elastoplástica, se describen los criterios de fluencia y la regla de flujo utilizados. Posteriormente se introduce el método de integración explicita y su aplicación en ABAQUS/Explicit. Por último, se presentan las herramientas numéricas construidas en relación con modelo de plasticidad J2 y de los criterios de fluencias mencionados.
Para llevar a cabo la validación de las herramientas, se extraen las constantes elásticas y curvas de endurecimiento desde dos tipos de materiales isótropos: acero y bronce. Se modela y simula idóneamente un ensayo de tracción uniaxial teniendo en cuenta la estabilidad, convergencia numérica y la respuesta cuasi estática de este. Finalmente, se analiza y compara cada resultado a través de tablas, gráficos y simulaciones numéricas otorgadas por ABAQUS, llevando a cabo exitosamente las validaciones de las herramientas propuestas y comparando acertadamente las capacidades predictivas de los criterios de fluencia desarrollados
