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Análisis de componentes de material frágil por medio de métodos numéricos

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Author(s): Rubio, M. D. | Crespo, C. J. | Jakel, R. | Dietz, P. | Villellas, A. | Doblaré, M.

Journal: Revista de Metalurgia
ISSN 0034-8570

Volume: 34;
Issue: 1;
Start page: 43;
Date: 1998;
Original page

Keywords: Ceramics | Probability of failure | Fracture criteria | Finite elements | Cerámicas | Probabilidad de fallo | Criterios de fractura | Elementos finitos

ABSTRACT
Some materials are fragile due to the great number of microcraks produced during their conformation processes, for example ceramics. That is the reason why, along these years different design criteria have been proposed to calculate these fragile materials, specially ceramics, based in probabilistic theories. A program to calculate ceramic components with these criteria has been developed in the I.M.W. (Clausthal, Germany). This program works as a subprocessor of the finite element program MARC, and can analyse the probability of survival of a component with three general criteria and with fracture mechanics criteria (eleven when calculating volume components and six for surface ones). Those criteria have been implemented also to calculate the probability of survival with applied loads during time intervals and to calculate security factors.Los materiales frágiles deben sus características al elevado número de microgrietas producidas en su conformación. Es por ello por lo que han ido apareciendo una serie de criterios de cálculo específicos para estos materiales que se basan en cálculos de tipo probabilista y en las propiedades del material definidas por Weibull. En el I.M.W. (Clausthal, Alemania) se ha desarrollado un programa de cálculo de resistencia de piezas de estos materiales, por ejemplo cerámicas, que trabaja como subprocesador de un programa de elementos finitos, MARC, de forma que permite analizar la probabilidad de vida de las piezas según tres criterios generales y criterios de mecánica de fractura (once para elementos de volumen y seis para elementos de superficie). Asimismo, el programa permite calcular la probabilidad de fallo, según estos criterios en el caso de que se realicen cálculos con carga aplicada durante intervalos de tiempo, y realizar cálculos de factores de seguridad con los que se ha diseñado la pieza.
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