Estrategias para la Integración Implícita de Ecuaciones Constitutivas en Modelos Cohesivo-Friccionales

Abstract

Uno de las mayores dificultades a resolver cuando se trabaja con modelos constitutivos full tridimensionales para hormigón
que involucran formulaciones de ablandamiento por deformación, no asociatividad y fuertes variaciones en la curvatura de la superficie de fluencia, tanto en el plano desviador como en el volumétrico, es el diseño e implementación de algoritmos robustos y eficientes para la integración temporal de las variables de estado, y, en segundo lugar, el desarrollo de un procedimiento iterativo de solución del sistema de ecuaciones no lineales resultante que sea consistente con la integración de la ecuación constitutiva. Se presentan dos algoritmos implícitos basados en el Método de Retorno de Euler para la integración de las ecuaciones constitutivas. Se discuten diferentes alternativas para la implementación computacional dentro del marco del Método de los Elementos Finitos, y se propone un procedimiento alternativo de integración para el caso de modelos tridimensionales en el espacio general de tensiones. Finalmente, se comparan las ventajas de los distintos procedimientos mediante el análisis de problemas de valores de borde y se estudia la influencia del método de integración
en la capacidad predictiva de procesos de falla de estructuras empleando el Modelo Extendido de Leon 3D.