La mecánica de daños se ocupa de la representación, o modelado, del daño de materiales que es adecuado para hacer predicciones de ingeniería sobre el inicio, propagación y fractura de materiales sin recurrir a una descripción microscópica que sería demasiado compleja para el análisis práctico de ingeniería. [1]
La mecánica de daños ilustra el enfoque de ingeniería típico para modelar fenómenos complejos. Para citar a Dusan Krajcinovic , "a menudo se argumenta que la tarea última de la investigación en ingeniería es proporcionar no tanto una mejor comprensión del fenómeno examinado, sino proporcionar una herramienta de predicción racional aplicable en el diseño". [2] La mecánica de daño es un tema de la mecánica aplicada que depende en gran medida de la mecánica continua . La mayor parte del trabajo sobre mecánica de daños utiliza variables de estado para representar los efectos del daño en la rigidez.y vida restante del material que está dañando como resultado de la carga termomecánica y el envejecimiento . [3] Las variables de estado pueden medirse, por ejemplo, densidad de fisura, o inferirse del efecto que tienen sobre alguna propiedad macroscópica , como rigidez , coeficiente de expansión térmica , vida restante, etc. Las variables de estado tienen fuerzas termodinámicas conjugadas que motivan más daño. Inicialmente, el material está impecable o intacto . Se necesita un criterio de activación de daño para predecir el inicio del daño. La evolución del daño no progresa espontáneamente después del inicio, por lo que se requiere un modelo de evolución del daño. En formulaciones similares a la plasticidad , la evolución del daño se controla mediante una función de endurecimiento , pero esto requiere parámetros fenomenológicos adicionales que deben encontrarse mediante la experimentación, que es costosa, requiere mucho tiempo y prácticamente nadie lo hace. Por otro lado, la micromecánica de las formulaciones de daños puede predecir tanto el inicio como la evolución del daño sin propiedades materiales adicionales . [4]
Ver también
Referencias
- ^ Krajcinovic, D., Mecánica de daños (1989) Mecánica de materiales, 8 (2-3), págs. 117-197.
- ^ Dusan Krajcinovic, Mecánica de materiales 8 (1989) 169.
- ^ Struik, LCE, envejecimiento físico en polímeros amorfos y otros materiales, Elsevier Scientific Pub. Co.; Nueva York, 1978, ISBN 9780444416551 .
- ^ Barbero, EJ, Cortes, DH, Un modelo mecanicista para el inicio, la evolución y la reducción de la rigidez del daño transversal en compuestos laminados (2010) Composites Part B: Engineering, 41 (2), págs. 124-132.