Abstract

MONTERO, Sebastián; BUSTAMANTE., Roger  and  ORTIZ-BERNARDIN, Alejandro. On the behaviour of spherical inclusions in a cylinder under tension loads. Ingenius [online]. 2018, n.19, pp.69-78. ISSN 1390-860X.  https://doi.org/10.17163/ings.n19.2018.07.

En el presente artículo se estudia el comportamiento de un sólido hiper-elástico con una, dos y más inclusiones esféricas, bajo el efecto de una carga externa de tracción. Las inclusiones se modelan como sólidos elásticos con comportamiento no-lineal y que presentan pequeñas deformaciones, usando un nuevo modelo propuesto recientemente en la literatura, en donde las deformaciones (caso infinitesimal) se expresan como funciones no-lineales de las tensiones. En particular, se consideran expresiones para dichas funciones que aseguran que las deformaciones están limitadas en cuanto a su magnitud independientemente de la magnitud de las cargas externas. Como una forma de simplificar el problema, el medio hiper-elástico y las inclusiones se modelan como sólidos axil-simétricos. El método de elementos finitos es usado para obtener resultados para estos problemas de valor de frontera. El objetivo del uso de los nuevos modelos para cuerpos elásticos para el caso de las inclusiones, es estudiar el comportamiento de dichos cuerpos en el caso de concentración de tensiones, lo cual ocurre cerca de la zona de interface con la matriz. De los resultados mostrados en este trabajo, es posible apreciar que a pesar de los valores relativamente altos para las tensiones, las deformaciones se mantienen pequeñas, lo cual sería mucho más cercano al comportamiento esperado en la realidad, cuando se trabaja con inclusiones hechas de un material frágil, el cual no puede mostrar grandes deformaciones.

Keywords : ahorro de energía; caracterización; meta; producción.

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