Numerical analysis of stres fields in selected cross-sections of steel beams with initiated cracks

Abstract

En este Trabajo fin de grado se lleva a cabo un análisis numérico y paramétrico para diferentes secciones de vigas con grietas iniciadas. Muchos componentes estructurales usados en la ingeniería civil o mecánica contienen defectos, como grietas. Por ello, debe ser estudiado como estas grietas afectan al comportamiento de la estructura y cómo evolucionan y crecen con el tiempo bajo una carga aplicada. El campo de tensiones en el frente de la grieta en un ensayo de flexión a tres puntos es analizado para tres secciones: perfil I, perfil IPE y perfil UPE. Con este objetivo, los tres perfiles son modelados mediante ANSYS, un software de elementos finitos. Se analizará como las diferentes longitudes de grieta, dimensiones de los perfiles y propiedades de los materiales influencian la distribución de tensiones en el componente. El análisis se basa en la mecánica de la fractura elástica lineal. Por lo tanto, el principal objetivo será la determinación del factor intensidad de tensiones, ya que es el parámetro más representativo para la descripción de las tensiones en el frente de la grieta.