Modello coesivo per l’avanzamento di fratture mediante rilascio nodale di strutture discretizzate con elementi finiti

Abstract

La simulazione numerica della propagazione di una frattura in MODO I, viaggiante ad elevata velocità in un acciaio a comportamento duttile è realizzata attraverso un modello coesivo che governa la distribuzione delle forze di rilascio nodale. Come noto, la ricerca di un valore di tensione all’apice non ha alcun senso nel caso elastico; infatti, la tensione può essere valutata solo mediante fattori di campo. Nel caso elasto- plastico, incrudimento e softening di origine geometrica o legato al progressivo danneggiamento influiscono decisamente sull’andamento esponenziale del campo tensionale. È possibile comunque individuare un valore di riferimento, di entità finita, mediante estrapolazione delle tensioni elasto-plastiche nella zona di inizio softening della frattura. Tale grandezza può essere presa come fattore di riferimento per il calcolo delle forze di rilascio coesive e quindi dell’energia dissipata. Nel lavoro viene discusso come determinare, dal campo di tensione elasto-plastico locale, il valore che governa la zona coesiva al variare del T-stress.