Un Método De Funciones De Peso Para El Modelado De La Propagación Y El Cierre Parcial De Fisuras.

Abstract

Un método computacional simple, basado en la teoría de las Funciones de Peso,
es empleado para determinar el Factor de Intensidad de Tensiones (FIT) en fisuras de
geometría irregular y sometidas a estados de carga arbitrarias. El programa desarrollado
(Calsyf) se basa en una función de peso definida geométricamente por el algoritmo
denominado integral “O”. Este algoritmo, implementado numéricamente por otros autores
(programa Oore) permite analizar fisuras de frente irregular interiores en un volumen
infinito. Sin embargo, en los resultados aparece un error creciente cuanto menor es el factor
de aspecto de las fisuras estudiadas. En el programa Calsyf se emplean subrutinas de cálculo
del programa Oore, pero se introduce una discretización más libre y no menos eficiente que
permite resolver geometrías más complejas del frente de fisura. Asimismo, se introducen un
conjunto de correcciones que permiten evitar el error mencionado antes, y extender el rango
de aplicación de la integral “O” a fisuras superficiales de geometría irregular, como las que
se presentan a partir de micro defectos en cordones de soldadura. Ejemplos de fisuras
internas con frente irregular son presentados con el objeto de verificar la exactitud del
método.
Dos aspectos de interés en un problema tecnológico son resueltos: el cierre parcial de
fisuras superficiales en un campo de tensiones residuales por granallado; y la posterior
propagación de las mismas por fatiga. Para hallar el cierre parcial de fisuras se recurre a un
proceso iterativo, empleando el programa Calsyf como subrutina de un algoritmo de
optimización no lineal, con el que se determina la frontera de contacto entre las caras de
fisura imponiendo la condición de FIT nulo. La propagación se modeló empleando la ley de
Paris.