Estudio Numérico de la Estricción en Probetas Cilíndricas y Rectangulares

Abstract

El ensayo de tracción simple es uno de los medios más empleados en la práctica para caracterizar la respuesta mecánica de los metales. En una primera fase de este ensayo las deformaciones son pequeñas o moderadas, la carga es creciente y el comportamiento del material es estable. Luego del máximo de carga las deformaciones se concentran en una zona dada en donde se observan cambios geométricos muy grandes que dan lugar a la formación de la estricción en la probeta. En dicha región se verifica un estado triaxial de tensiones bastante complejo. En el resto de la probeta se producen paulatinamente descargas elásticas. Durante esta etapa la información anterior ya no es suficiente para modelar la plasticidad del material y deben emplearse tensiones verdaderas de Cauchy y deformaciones logarítmicas para calibrar las ecuaciones constitutivas.
En este trabajo en particular se simula numéricamente este tipo de ensayo para probetas cilíndricas y rectangulares empleando el método de elementos finitos. Se emplea el código SOGDE3D, herramienta presentada por los autores en trabajos anteriores, lo que permite obtener para el ensayo de tracción simple resultados relevantes como lo son la evolución de la carga; distribución de los campos de tensiones, deformaciones y desplazamientos en la zona del cuello; alargamiento de la probeta, como así también la evolución de la estricción en la sección del cuello.
Los resultados numéricos se comparan con los obtenidos numérica y experimentalmente disponibles en la literatura.