Resumen

El artículo describe un algoritmo para la estimación numérica de las propiedades mecánicas efectivas en un caso bidimensional, considerando deformaciones finitas. El algoritmo se basa en la aplicación consecutiva de diferentes condiciones de contorno a elementos de superficie representativos (RSEs) en términos de desplazamientos, solución del problema de valor de contorno elástico para cada caso, y promediando el campo de tensiones obtenido. Las propiedades efectivas se estiman como una dependencia cuadrática del segundo tensor de tensiones de Piola-Kirchhoff con respecto al tensor de deformaciones de Green. Se presentan los resultados de la estimación numérica de las propiedades mecánicas efectivas del plexiglás, reforzado con alambre de acero, a deformaciones finitas. Los cálculos numéricos se realizaron con ayuda del programa CAE Fidesys utilizando el método de los elementos finitos. Se investiga la dependencia de las propiedades efectivas del plexiglás reforzado de la concentración de alambres y de la forma de la sección transversal de los alambres. En particular, se encontró que la relación de aspecto de la sección transversal del alambre de refuerzo tiene el impacto más significativo en los módulos efectivos que caracterizan las propiedades del material en la dirección del lado mayor de la sección transversal. Los resultados obtenidos permiten estimar la influencia de los efectos no lineales en las propiedades mecánicas del material compuesto.

• Materias:Radiación Modelado Campos de tensión Nanohaces elásticos Termoelectromecánico
• Subjects:Radiation Modeling Strain fields Elastic nanobeams Thermoelectromechanical
• Palabras claves:propiedades mecánicas efectivas, sección transversal de alambre, deformaciones finitas, estimación numérica, problema del valor límite elástico, tensor de deformación de Green, tensor de tensión de Kirchhoff, diferentes condiciones límite, método de los elementos finitos, elementos superficiales representativos
• Keywords:effective mechanical properties, wire cross section, finite strains, numerical estimation, elastic boundary value problem, Green strain tensor, Kirchhoff stress tensor, different boundary conditions, finite element method, representative surface elements