Anar al contingut

Mecànica del dany concentrat

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

Mecànica de dany concentrat o agrupat (MDC, anglés: LDM Lumped Damage Mechanics) és una branca de l'ingenieria estructural que s'ocupa de l'anàlisis d'estructures reticuladas. Es basa en la mecànica del dany continu i la mecànica de la fractura. Combina les idees d'estes teories en el concepte de ròtula plàstica.[1] La MDC pot definir-se com la mecànica de la fractura de sistemes estructurals complexos. En els models de la MDC, l'agrietamiento o el pandeo local, aixina com la plasticidad, es concentren en les ròtules inelásticas. De la mateixa manera que en la mecànica del dany continu, la MDC utilisa variables d'estat per a representar els efectes del dany en la rigidea i resistència restants de l'estructura resistent. En estructures de formigó armat, la variable d'estat de dany quantifica la densitat de clavills en la zona de l'articulació plàstica;[1] en components de formigó no reforçat i voltons d'acer, és una mida adimensional de la superfície del clavill;[2] en elements tubulars d'acer, la variable de dany medix el grau de pandeo local.[3] Les lleis d'evolució de la MDC poden derivar-se de la mecànica de dany continu[3][4] o de la mecànica de la fractura.[1][2] En este últim cas, s'introduïxen conceptes com la taxa de lliberació d'energia o el factor de concentració de tensions d'una articulació plàstica. La MDC permet la simulació numèrica del colapse d'estructures complexes en una fracció del cost computacional i esforç humà en comparació als seus contrapartes de mecànica contínua. La MDC també s'usa com a procediment de regularisació que elimina el fenomen de dependència de la malla que s'observa en l'anàlisis estructural en models de dany local.[5] Ademés, la MDC s'ha modelizado utilisant l'anàlisis per mig d'elements finitos de la propagació de clavills en conexions voltó-columna d'acer someses a fatiga de cicle ultra baix.[6][7]


Referències

[editar | editar còdic]
  1. 1,0 1,1 1,2 Marante, M.E., Flórez-López, J., “Three-Dimensional Analysis Of Reinforced Concrete Frames Based On Lumped Damage Mechanics” International Journal of Solids and Structures Vol 40, No 19, 5109-5123, 2003.
  2. 2,0 2,1 Amorim, D.L.N.D.F., Proença, S.P.B.,Flórez-López, J. “Simplified modeling of cracking in concrete: Application in tunnel linings” Engineering Structures, 70, pp. 23-25 (2014)
  3. 3,0 3,1 Marante, M.E., Picón, R., Guerrero, N. And Flórez-López, J. “Local buckling in tridimensional frames: experimentation and simplified analysis” 9(2012) 691 – 712 Latin-American Journal of Solids and Structures.
  4. Santoro M, Kunnath S. Damage-based RC beam element for nonlinear structural analysis. Eng. Struct. 2013; 49:733–742.
  5. Toi, Y., Hasegawa, K.H.,. "Element-size independent, elasto-plastic damage analysis of framed structures using the adaptively shifted integration technique" Comput. Struct. 2011; 89, 2162-2168
  6. Bai, Yongtao. “Macromodeling of Crack Damage in Steel Beams Subjected to Nonstationary Low Cycle Fatigue”. Journal of Structural Engineering 142 (10): 04016076. doi:10.1061/(asce)st.1943-541x.0001536. ISSN 0733-9445.
  7. Bai, Yongtao. “Development of a damage model for assessing fracture failure of steel beam-to-column connections subjected to extremely low-cycle fatigue”. Engineering Failure Analysis 82: 823–834. doi:10.1016/j.engfailanal.2017.07.032. ISSN 1350-6307.