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

Índice

• Introducción

• Fundamentación

• Experimentación

• Modelación

• Resultados

• Conclusiones

Introducción• Desgranamiento

• Deformación

• Agrietamiento

• Características de la evaluación de la mecánica de fractura:

• Repetitividad

• Pocos estados de tensión

• Muy complejos

Experimentación

• 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)

Comparativa

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

Comparativa Modelo vs. Experimento

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ID: 30*20*127695