Resumen

Este artículo presenta dos métodos diferentes basados en la integral Jk, que pueden utilizarse para realizar análisis de fractura de modo mixto de materiales ortotrópicos funcionalmente graduados sometidos a tensiones higrotérmicas. El primer método requiere la evaluación de ambas componentes de Jk-integral, mientras que el segundo método emplea la primera componente J1 y los campos asintóticos de desplazamiento de la punta de la grieta. La higrotermoelasticidad ortotrópica plana es la teoría básica que subyace a la formulación Jk-integral, que se lleva a cabo asumiendo que todas las propiedades del material son funciones de las coordenadas espaciales. Los procedimientos desarrollados se aplican mediante el método de los elementos finitos y se integran en un programa informático de análisis de elementos finitos de uso general. Los campos de temperatura y concentración específica de humedad necesarios en los análisis de fracturas también se calculan mediante análisis de elementos finitos. Cada uno de los métodos desarrollados se utiliza junto con la técnica de superposición para calcular los parámetros de fractura higrotérmica. En los análisis paramétricos se examina una grieta inclinada situada en una capa ortotrópica funcionalmente graduada con carga higrotérmica. Las comparaciones de los resultados generados por los métodos propuestos indican que ambos métodos conducen a resultados numéricos de gran precisión y que la forma desarrollada de la integral Jk es independiente del dominio. Se presentan otros resultados para ilustrar las influencias del ángulo de inclinación de la grieta, la longitud de la grieta y la ubicación de la grieta sobre los factores de intensidad de tensión de los modos I y II.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:métodos, factores de intensidad de tensión ii, campos de desplazamiento asintótico de la punta de la grieta, software de análisis de elementos finitos, campos de concentración específica de humedad, ángulo de inclinación de la grieta, análisis de elementos finitos, método de elementos finitos, primer componente j1, parámetros de fractura higrotérmica
• Keywords:methods, ii stress intensity factors, asymptotic crack tip displacement fields, finite element analysis software, specific moisture concentration fields, crack inclination angle, finite element analysis, finite element method, first component j1, hygrothermal fracture parameters