Análisis de la resistencia al despegado de una viga en doble voladizo utilizando una ley cohesiva

Abstract

Las leyes cohesivas describen las actividades en una zona cohesiva en términos de la fuerza y la separación de las superficies que se forman durante la fractura. Permiten modelar el proceso de fractura cuando actúan sólo desplazamientos normal (modo I), sólo desplazamientos tangenciales (modo II), o también en modos normal y tangencial combinados. El ensayo de viga en doble voladizo (en inglés Double Cantilever Beam, DCB) es frecuentemente utilizado para investigar y/o determinar la resistencia al despegado de juntas adhesivas. En este trabajo se utiliza el Método de los Elementos Discretos para efectuar una simulación numérica en tres dimensiones de un ensayo en el que se puede observar el proceso de despegado de una viga en doble voladizo. Se incluyen las ecuaciones constitutivas del modelo de ley cohesiva acoplada utilizada. Una relación constitutiva acoplada supone que tanto las tensiones normales como las tangenciales dependen de las deformaciones normales y tangenciales. Para el caso de una viga simétrica, con dos partes idénticas, la capa adhesiva se deforma en puro modo I. Sin embargo, el modo combinado de tensiones normales y tangenciales se puede implementar introduciendo algún desequilibrio en el modelo, por ejemplo, usando diferentes materiales y/o diferentes espesores. Se demuestran las bondades del método para simular procesos de fractura.