Evaluación y simulación de la fractura (modo I) en probetas de aluminio 2024-T4 y 7075-T6 utilizadas en aviación bajo la norma ASTM E-399

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo evaluar la fractura en probetas de aluminio de aviación 2024-T4 y 7075-T6 utilizando la norma ASTM E-399 y realizar simulaciones numéricas utilizando el método de elementos finitos. A través de ensayos en probetas compactas, se determina el valor de la Tenacidad a la fractura (KIc) del material para luego simular el fenómeno de la Mecánica de la Fractura (Modo I) bajo la Norma establecida, en la herramienta de fractura que ofrece un software de simulación numérica, en la cual se relaciona o parametriza el valor del Factor de Intensidad de Esfuerzos (SIF) con la carga aplicada y la longitud de la grieta. Posteriormente, se evalúa las superficies ensayadas para conocer las características y tipo de fractura obtenidas y se las compara con los resultados obtenidos en el Diagrama de evaluación de fallas bajo la condición de deformación plana. Finalmente, se aplican teorías y leyes de Mecánica de la Fractura tales como la tasa de liberación de Energía (MFEL) y la Ley de Paris para luego compararlas con los resultados obtenidos de forma experimental y en la simulación, enfatizando la importancia de la simulación de ensayos mecánicos para determinar las propiedades de los materiales.