Mecánica del daño

La mecánica del daño y los modelos mecáncios de daño son una rama de la resistencia de materiales y la mecánica de medios continuos que se ocupa de la representación y el modelización del daño mecánico en los materiales, con el objeto de hacer predicciones de ingeniería sobre el inicio, la propagación y la fractura de los materiales sin recurrir a una descripción microscópica que sería demasiado compleja para el análisis práctico.[1]​ La mecánica del daño es un ejemplo del enfoque típico de la ingeniería para modelizar fenómenos complejos. Citando a D. Krajcinovic, "a menudo se argumenta que la tarea última de la investigación en ingeniería es proporcionar no tanto una mejor visión del fenómeno examinado como suministrar una herramienta de predicción racional aplicable en el diseño".[2]​ La mecánica del daño es un tema de mecánica aplicada que se basa en gran medida en la mecánica del continuo. La mayor parte de los trabajos sobre mecánica del daño utilizan variables de estado internas para representar los efectos de daño en la rigidez y la vida restante del material que se está dañando como resultado de la carga termomecánica y el envejecimiento.[3]​ Las variables de estado pueden ser medibles, por ejemplo, la densidad de grietas, o inferirse del efecto que tienen sobre alguna propiedad macroscópica, como la rigidez, el coeficiente de dilatación térmica, la vida útil restante, etc. Las variables de estado tienen una magnitud termodinámica conjugada que son las que predicen cuando el daño seguirá aumentando.

En este enfoque, iniclamente, el material se considera en un estado intacto y la mecánica del daño formula una ecuación de evolución del daño, que sólo puede aumentar. Esa evolución del daño no progresa espontáneamente después de la iniciación, por lo que se requiere un modelo de evolución del daño. En formulaciones del tipo plasticidad, la evolución del daño es controlada por una función de endurecimiento, pero esto requiere parámetros fenomenológicos adicionales que deben ser encontrados a través de la experimentación, lo cual es caro, consume tiempo y prácticamente nadie lo hace. Por otro lado, las formulaciones de micromecánica del daño son capaces de predecir tanto la iniciación como la evolución del daño sin necesidad de propiedades del material adicionales.[4]​.

Ver tambiénEditar

ReferenciasEditar

  1. Krajcinovic, D., Damage mechanics (1989) Mechanics of Materials, 8 (2-3), pp. 117-197.
  2. Dusan Krajcinovic, Mechanics of Materials 8 (1989) 169.
  3. Struik, L C E, Physical aging in amorphous polymers and other materials, Elsevier Scientific Pub. Co. ; New York, 1978, ISBN 9780444416551.
  4. Barbero, E.J., Cortes, D.H., A mechanistic model for transverse damage initiation, evolution, and stiffness reduction in laminated composites (2010) Composites Part B: Engineering, 41 (2), pp. 124-132.

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