Modelado de Hormigones de Ultra Altas Prestaciones Reforzados con Fibras Bajo Altas Velocidades de Deformación

Abstract

Las ventajas que presentan los hormigones de ultra altas prestaciones reforzados con fibras frente a otros materiales bajo cargas estáticas sugieren a los mismos como materiales promisorios para soportar cargas dinámicas y especialmente cargas extremas. Sin embargo, se han desarrollado pocos trabajos que evidencien y expliquen las mejoras en la respuesta dinámica debidas a la adición de fibras. El conocimiento actual del comportamiento de estos materiales bajo cargas de alta velocidad es limitado y, más aún, las herramientas para simulación numérica del mismo. En este trabajo se presenta la aplicación de un modelo desarrollado para hormigones reforzados con fibras a la simulación de ensayos de tracción a altas velocidades de deformación, barra de Hopkinson modificada (MHB). El modelo está basado en una modificación de la teoría de mezclas y tiene en cuenta el comportamiento de la matriz y de las fibras y el deslizamiento fibra-matriz a través de un modelo meso-mecánico. Está implementado en un programa de elementos finitos no lineal dinámico explícito. Con el mismo se simulan los ensayos de MHB de hormigones de altas prestaciones con distintos contenidos de fibras a distintas velocidades de carga. La comparación de los resultados numéricos con los experimentales permite analizar la dependencia de la velocidad de deformación de estos materiales. Por otro lado, mediante las simulaciones numéricas realizadas se analiza en detalle el problema de propagación de onda involucrado en el ensayo y se compara el comportamiento real de la probeta con lo predicho a través de las mediciones en las barras input y output.