Modelo de Daño Dependiente de la Velocidad de Deformación

Abstract

En el análisis de estructuras sometidas a acciones dinámicas de tipo impulsivo, como impacto o explosión, es necesario
tener en cuenta la velocidad de deformación en los modelos constitutivos. Los estudios experimentales muestran que la
resistencia, el endurecimiento o ablandamiento y la energía de fractura del material están significativamente influenciadas por la velocidad de deformación cuando ésta supera los 0.1 s-1. Por otro lado, la incorporación de la dependencia del tiempo en los modelos constitutivos permite asegurar la unicidad y estabilidad de la solución en problemas dinámicos con ablandamiento.
Los modelos constitutivos dependientes de la velocidad de deformación que se encuentran en la literatura, están
generalmente basados en la teoría de viscoplasticidad y no tienen en cuenta la degradación elástica. En el presente
trabajo se propone un modelo en el que la dependencia de la velocidad es introducida en el daño utilizando una extensión del tipo de la viscoplasticidad de Perzyna.
En primer lugar se describe el modelo. Se desarrolla luego el algoritmo de integración de la ecuación constitutiva y el
módulo tangente consistente con dicho algoritmo. A continuación, se prueba la hiperbolicidad de las ecuaciones de
movimiento lo que asegura que los problemas de valor inicial resulten siempre bien condicionados. El trabajo se completa con ejemplos de aplicación en elementos de hormigón bajo cargas impulsivas que muestran la validez del modelo propuesto.