Sobre la Mecánica de Fractura
Resistencia de Materiales y Mecánica de Fractura.
Diferencia entre Resistencia de Materiales y Mecánica de Fractura
¨ Resistencia de materiales
El enfoque tradicional en la Ingeniería Civil respecto al comportamiento mecánico, ha sido el de Resistencia de materiales, a través del cual se contrastan, el esfuerzo aplicado de una parte, y la resistencia a la tensión o nivel de fluencia de la otra.
¨ Mecánica de Fractura
Diseños más exigentes y el uso de nuevos materiales, están orientando el diseño hacia la Mecánica de fractura.[1] Se considera también el esfuerzo aplicado, pero aquí, el equivalente de la resistencia a la tensión es la resistencia a la fractura, y además interesa en el análisis el tamaño de la grieta.
Modelos
Hay diferentes modelos en Mecánica de fractura en función de las propiedades de los materiales. Así:
· Comportamiento elástico-lineal, independiente del tiempo (aceros de alta resistencia, cerámicas).
· Comportamiento elasto-plástico no lineal, independiente del tiempo (aceros de baja y mediana resistencia).
· Comportamiento dependiente del tiempo, en donde a su vez se distinguen:
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Dinámico (metales a altas tasas de deformación).
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Visco-elástico (polímeros).
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Visco-plástico (metales a altas temperaturas).
Criterios
El estudio de la fractura para el comportamiento elástico-lineal, reconoce dos criterios importantes, que finalmente resultan equivalentes:
· Criterio de energía, que compara la energía de deformación con la incorporada por un esfuerzo externo.
· Criterio de intensidad de esfuerzo, que asume un factor proporcional válido para todos los esfuerzos componentes en el extremo de la grieta.
[1]
Referencia: T. L. Anderson.
Fracture Mechanics.
Fundamentals and Applications. Taylor & Francis Group. Third
Edition. Florida, 2005.
Criterios. Casos del concreto y pavimentos.