Aspectos Teóricos de la Simulación Computacional del Comportamiento de Falla de Materiales Cuasi-Frágiles Basada en la Combinación de MEF y MED

Abstract

El avance y desarrollo de la tecnología de materiales cuasi-frágiles como hormigones con propiedades físicas y químicas mejoradas ha alcanzado en el presente niveles superlativos. Muchos de estos logros se deben en parte al estudio del comportamiento mecánico de los materiales. En el presente artículo se desarrollan aspectos teóricos de la simulación computacional del comportamiento de falla de materiales cuasi-frágiles basada en la combinación de métodos de elementos finitos y discretos, para ser aplicados en el modelado numérico de hormigones y morteros. En este sentido, se plantea el análisis de los aspectos teóricos más relevantes con el objetivo de simular el comportamiento mecánico multiescala de materiales cuasifrágiles a partir de la combinación de dos métodos numérico-computacionales de probada eficiencia: el Método de los Elementos Finitos (MEF) a nivel macroscópico y el Método de los Elementos Discretos (MED) a nivel mesoscóspico, logrando así una herramienta numérica superadora. El MED, descripto en este trabajo, consiste en un método numérico cuya formulación se basa en una estructura de malla o reticulado tridimensional que permite representar con relativa sencillez un continuo ortotrópico. Anteriormente ha sido utilizado para modelar estructuras de hormigón y hormigón armado sometidas a cargas impulsivas y también para el cálculo de parámetros fractomecánicos estáticos y dinámicos y la simulación de problemas de propagación de fisuras.