Contacto normal entre un medio elastoplástico continuo y una esfera rígida: Observaciones experimentales y computacionales

Abstract

Se presenta en este trabajo una investigación experimental y numérica del contacto normal de una esfera rígida con una placa plana de material cuyo comportamiento mecánico se asume de tipo elasto-plástico. Los esfuerzos locales bajo el punto de contacto se han obtenido experimentalmente mediante visualización foto-elástica. Se ha evaluado numéricamente la evolución de los bulbos de esfuerzo bajo el punto contacto como función del tiempo y se ha efectuado la comparación con las observaciones experimentales. Los resultados indican que un modelo elasto-plástico tridimensional reproduce de manera apropiada las características principales observadas en los experimentos físicos. Este ejercicio puramente académico y de carácter didáctico enfatiza en el enorme potencial de los elementos finitos en la solución de problemas de deformación bajo diferentes tipos de modelos constitutivos y pone de manifiesto la enorme utilidad del modelamiento matemático y computacional basado en aproximaciones continuas de la materia.

Keywords

• elementos finitos
• fotoelasticidad
• modelos constitutivos