Modelado de Ensayos de Impacto Instrumentados en Discos de PMMA Utilizando Elementos Cohesivos

Abstract

Se presenta en este trabajo una metodología para modelar el ensayo de “falling weight” sobre discos de polimetilmetacrilato (PMMA) utilizando el método de los elementos finitos con elementos cohesivos. Para esto se implementan las herramientas computacionales para la construcción de los modelos (inclusión de los elementos cohesivos en el modelo y la asignación de las propiedades del material) y se expone el procedimiento seguido para la determinación de las propiedades elásticas y de fractura del PMMA a partir de ensayos experimentales de tracción e impacto de probetas de flexión. La distorsión de los valores de la masa y rigidez de los modelos que resultan de la inclusión de los elementos cohesivos se compensa imponiendo la condición de que la masa total y los modos normales de oscilación de los modelos con elementos cohesivos sean iguales a las de los modelos sin elementos cohesivos. Esta compensación se realiza ajustando la densidad y el módulo elástico de los elementos. Los modelos así construidos reproducen los patrones de rotura y los registros fuerza vs desplazamiento obtenidos en ensayos experimentales de los discos sometidos al ensayo de impacto.