Modelado De Los Mecanismos De Interacción Y Coalescencia De Microfisuras En Adi Utilizando Los Métodos De Los Elementos De Contorno Y De Los Elementos Discretos

Abstract

Las prominentes propiedades mecánicas de las fundiciones nodulares
austemperizadas (ADI) son una consecuencia de su microestructura, dada por una matriz
metálica con nódulos de grafito. Resultados de experimentos desarrollados para examinar los
mecanismos de iniciación, propagación y arresto de fisuras por fatiga han demostrado el
importante papel que desempeñan en los mismos los efectos de la interacción entre fisuras,
nódulos y microfisuras. Se utilizan en este trabajo dos técnicas para el estudio de este
fenómeno: el Método de los Elementos de Contorno (BEM) y el Método de los Elementos
Discretos (DEM).
El BEM se caracteriza por requerir sólo de la discretización del contorno del problema, lo
que lo hace especialmente apto para modelar la propagación automática de fisuras. Así el
BEM se emplea en este trabajo para modelar el efecto del microfisurado que se desarrolla a
partir de los nódulos y que acompaña la propagación de la fisura principal. Estos modelos, si
bien efectivos, presentan la limitación de que la iniciación de las microfisuras debe ser
introducida al modelo en forma artificial. Este último aspecto del problema es estudiado
mediante modelos de DEM, donde la falla de una determinada región del modelo se traduce
en la desactivación de elementos que agotan su resistencia. De esta forma se permite a las
microfisuras iniciar de forma natural en la periferia de los nódulos. El estudio provee
información valiosa para validar hipótesis y modelos fractomecánicos.