Diseño de Materiales Compuestos para Aumento de Tenacidad bajo el Enfoque de Diseños Bio-inspirados

Abstract

Resumen. La gran mayoría de los compuestos biológicos, incluyendo los huesos, dientes y nácares, son interesantes de estudiar ya que poseen propiedades de resistencia a la fractura superiores a la de sus componentes. La compleja mezcla de sus constituyentes tanto rígidos como blandos contribuye a mejorar el comportamiento a la fractura. En este estudio se realiza el modelado computacional a través de la implementación acoplada tanto del modelo de campo fase como del modelo de interfase de superficie cohesiva con el propósito de comprender la resistencia a la fractura de los diseños bio-inspirados (J. Zambrano et al., Int. J. Plast., (156) 103341 (2022)). Se analiza en profundidad el proceso de fractura, desde la iniciación del daño, la propagación de múltiples grietas hasta el fallo del material. Las simulaciones numéricas muestran que se puede obtener una mejora significativa de la tenacidad a la fractura.