Security Challenges of Sophisticated Simulation towards Construction Materials Fatigue Phenomena Elimination

Desafíos de seguridad de la simulación sofisticada hacia la eliminación de los fenómenos de fatiga de los materiales de construcción

Las sociedades modernas se han vuelto altamente dependientes de la tecnología moderna. Sin sus herramientas, sus economías ya no pueden funcionar y su infraestructura se derrumbaría. Así pues, la tecnología ha ofrecido un alto y sofisticado nivel de vida a las sociedades, pero al mismo tiempo ha introducido una vulnerabilidad inherente. El eficiente Análisis No Lineal Dinámico Incremental Automático (ADINA) es un sistema basado en el Método de Elementos Finitos (MEF), muy adecuado para resolver una gran variedad de problemas de seguridad del personal; observando el procesamiento de materiales de construcción y el crecimiento de los daños por fatiga, la propagación de grietas y la distribución de los campos de tensión. Aprovechando la simulación de fractura y daño de los modelos de materiales, es el catalizador de la hoja de ruta para la solución de problemas hacia la eliminación de grietas sustanciales en los materiales.

1. Introducción

La fatiga de los materiales de construcción es un proceso de degradación de los cambios irreversibles en las propiedades de los materiales causados por la carga cíclica. La importancia de la fatiga está vinculada sobre todo a la seguridad de las personas cuya vida depende de la fiabilidad del funcionamiento de un dispositivo determinado y de un punto de vista económico (coste de desarrollo de nuevos materiales, pruebas de dispositivos, metodología de prueba de prototipos y productos finales, etc.). La reducción de los costos y, en gran medida, también el aumento de la eficiencia permiten avanzar en la utilización de la tecnología informática y en la aplicación de técnicas numéricas a gran cantidad de problemas de la ingeniería mecánica. Hoy en día se dispone de un gran número de programas informáticos comerciales que permiten analizar la propagación de las grietas de fatiga. El análisis de las grietas dentro de las estructuras es una aplicación importante, si se quiere predecir la tolerancia al daño y la durabilidad de las estructuras y componentes. Como parte del proceso de diseño de ingeniería, los ingenieros tienen que evaluar no sólo lo bien que el diseño satisface los requisitos de rendimiento, sino también lo duradero que será el producto a lo largo de su ciclo de vida. A menudo, no se pueden evitar las grietas en las estructuras; sin embargo, la vida de fatiga de la estructura depende de la localización y el tamaño de esas grietas. Para predecir la vida de fatiga de cualquier componente, es necesario realizar un estudio de vida de fatiga y crecimiento de grietas [1-3].

La tecnología tiene una serie de implicaciones para los gobiernos nacionales: el impacto que los avances científicos y tecnológicos tienen en la sociedad, la economía y el medio ambiente; cuáles son las últimas tendencias; qué podría deparar el futuro; y cómo todo esto afecta tanto a la seguridad interna como a la externa. Por lo tanto, la tecnología, la investigación y el desarrollo deben tenerse en cuenta e incluirse entre los factores que determinan la estrategia de seguridad. Además, el rápido desarrollo de la tecnología podría tener en algunas naciones un aspecto interno, ya que no es seguro que todos los altos directivos y sus amos políticos estén bien enterados de lo que está sucediendo. Esta observación no se hace para culparlos, sino para subrayar que la complejidad técnica es ahora tan alta que se ha vuelto muy difícil para los especialistas informar a los responsables de las decisiones de manera completa y clara sobre las posibilidades y consecuencias de cada progreso técnico. Esto deja la puerta abierta a una gran cantidad de presiones perjudiciales y orientaciones estratégicas y opciones operativas potencialmente peligrosas.