Examinando por Autor "Elices, Manuel"
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Ítem A fracture model for pearlitic steel bars using a cohesive model(2012-09) Suárez-Guerra, Fernando; Gálvez-Ruíz, Jaime Carlos; Cendón, David Ángel; Atienza, José Miguel; Elices, ManuelThe fracture of ductile materials, such as metals, is usually explained with the theory of nucleation, growth and coalescence of microvoids. Based on this theory, many numerical models have been developed, with a special mention to Gurson-type models. These models simulate mathematically the physical growth of microvoids, leading to a progressive development of the internal damage that takes place during a tensile test. In these models, the damage starts to develop in very early stages of the test.Ítem Análisis de la deformación de rotura en el ensayo de tracción en probetas cilíndricas de acero perlítico(2011-04) Suárez-Guerra, Fernando; Cendón, David Ángel; Atienza, José Miguel; Gálvez-Ruíz, Jaime Carlos; Elices, ManuelEl ensayo de tracción permite obtener la curva tensión-deformación hasta el instante de carga máxima, sin embargo, a partir de ese momento el análisis de las tensiones y de las deformaciones resulta complicado. Conocer el comportamiento del material a partir del instante de carga máxima resulta fundamental para diseñar estrategias que mejoren la seguridad estructural. Este trabajo presenta los resultados de una campaña experimental de ensayos de tracción sobre acero perlítico en la que se han estudiado sus deformaciones de rotura así como sus superficies de fractura, todo ello en probetas cilíndricas con diferentes diámetros. Esta campaña ha sido acompañada de simulaciones numéricas con el fin de analizar el comportamiento del material en el interior de la sección. Adicionalmente, se han analizado las superficies de fractura de las probetas y se ha observado una relación no proporcional entre el tamaño de las probetas y el tamaño de la zona interna atribuida al crecimiento de poros. Esta relación no proporcional sugiere que dicha zona actuaría como un concentrador de tensiones, de forma similar a una fisura, y estaría afectado por el efecto de la triaxialidad de las tensiones en la zona de rotura.Ítem Damage evolution in pearlitic steel specimens under tension by means of X-ray computed tomography(2015-06) Suárez-Guerra, Fernando; Gálvez-Ruíz, Jaime Carlos; Atienza, José Miguel; Cendón, David Ángel; Elices, Manuel; Sket, Federico; Molina-Aldareguia, JonIn this contribution, the authors analyse the evolution of the internal damage by using X-ray computed tomography on a 3mm-diametre specimen. The specimen is tested in consecutive loading steps, after each of which it is unloaded and analysed with a X-ray tomograph. This procedure helps to identify the evolution of damage developed inside the specimen at predefined strain levels. Finally, these results are compared with the numerical results provided by the GTN model.Ítem Experimental validation of a fracture model for pearlitic steel bars based on the cohesive zone model(2013-06) Suárez-Guerra, Fernando; Gálvez-Ruíz, Jaime Carlos; Atienza, José Miguel; Cendón, David Ángel; Elices, ManuelThis work presents the experimental validation of a fracture model for steel specimens in a tensile test, based on a cohesive behaviour and taking into account the effect of stress triaxiality. Experimental tests have been carried out on cylindrical specimens of three different diameters: 3, 6 and 9mm. These tests have been reproduced numerically using the aforementioned cohesive element. Results from the numerical simulations have been compared with the experimental results, showing good agreement with them.Ítem Influence of coiling in stress relaxation of prestressing steel wires(2011-06) Elices, Manuel; Suárez-Guerra, Fernando; Gálvez-Ruíz, Jaime Carlos; Cendón, David Ángel; Atienza, José MiguelThe possible deleterious effects of coiling and long-time storage of coiled wires on the stress relaxation behaviour of prestressing steel wires has been checked by means of experimental work and a simple analytical model. The results show that if the requirements of Standards are fulfilled (minimum coiling diameters) these effects can be neglected. However, some other factors like previous residual stresses, long-time storage or storage at high temperatures, can trigger or emphasise this damage to the material. In the authors’ opinion it is recommendable to control the final curvature of the wires after uncoiling prior to prestressing, as required in some Standards.Ítem Simulación de la rotura de barras de acero perlítico sometidas a tracción mediante un modelo de fisura cohesiva. Validación experimental(2013-04) Suárez-Guerra, Fernando; Gálvez-Ruíz, Jaime Carlos; Atienza, José Miguel; Cendón, David Ángel; Elices, ManuelLas probetas cilíndricas fabricadas con materiales metálicos de elevada ductilidad, como el aluminio o el cobre, sometidas a tracción suelen presentar una rotura comúnmente denominada rotura en copa y cono, debido a su geometría. Este tipo de rotura se reproduce numéricamente con éxito mediante el modelo de Gurson-Tvergaard-Needleman, cuya formulación matemática se basa en el fenómeno físico de nucleación, crecimiento y coalescencia de microhuecos. A diferencia de dichos materiales, las barras de acero perlítico, material con una ductilidad apreciable, presentan un frente de rotura plano que no puede simularse correctamente con los modelos antes mencionados, apareciendo una región interior de daño que, en principio, también puede atribuirse a un fenómeno de nucleación y crecimiento de microhuecos, mientras que en el exterior aparece una zona cuya micrografía permite asociar su rotura a un mecanismo de clivaje. En trabajos anteriores los autores han presentado un elemento de intercara cohesivo dependiente de la triaxialidad de tensiones que, incorporado a un código de elementos finitos, permite reproducir de forma razonable el daño que se desarrolla en la región interior mencionada. En este trabajo se presentan los resultados de una campaña experimental que permite validar el modelo desarrollado. Para ello, se ensayan probetas de diferentes diámetros y se comparan los resultados con los obtenidos numéricamente, empleando tres bases extensométricas diferentes en cada uno de los diámetros. Los resultados numéricos se ajustan razonablemente bien a los obtenidos experimentalmente.Ítem Simulación del proceso de rotura por tracción de alambres de acero perlítico con un modelo de fisura cohesiva(2012-04) Suárez-Guerra, Fernando; Cendón, David Ángel; Gálvez-Ruíz, Jaime Carlos; Atienza, José Miguel; Elices, ManuelLa fractura de metales dúctiles como el acero suele explicarse a partir de la hipótesis de nucleación, crecimiento y coalescencia de microhuecos. A partir de esta teoría, se han desarrollado diversos modelos numéricos, entre los que el modelo de Gurson y sus variantes son los más extendidos. Dichos modelos reproducen matemáticamente el fenómeno físico de crecimiento de huecos resultando en un desarrollo progresivo del daño en el interior del material durante un ensayo de tracción. En estos modelos, el daño comienza a desarrollarse en fases muy tempranas del ensayo, incluso anteriores a la carga máxima. Ensayos realizados por los autores parecen indicar, sin embargo, que en el caso de barras de acero eutéctico empleado en la fabricación de alambres de pretensado, el daño originado en el interior del material como consecuencia del crecimiento de microhuecos sólo es apreciable en un estado muy avanzado del ensayo, momentos antes de producirse la rotura. Además, desde hace décadas se conoce que la triaxialidad de tensiones tiene una fuerte influencia sobre la rotura de los materiales. En este trabajo se presenta un modelo de rotura para elementos de acero sometidos a tracción, basado en un comportamiento cohesivo del material y que contempla el valor de la triaxialidad de tensiones, diferente en cada punto de la sección crítica de rotura.