Implementación de la integral J de dominio para el análisis de grietas en problemas termoelásticos tridimensionales utilizando el método de elementos de contorno

Abstract

En este trabajo se presenta la implementación de la integral J de dominio mediante el Método de Elementos de Contorno (MDEC) para el análisis de grietas tridimensionales considerando el efecto termoelástico en componentes mecánicos o estructuras. Esta técnica esta relacionada con la metodología de extensión virtual del frente de grieta. Se calculan los esfuerzos, deformaciones, derivadas de desplazamientos y temperatura en puntos internos para evaluar la integral de energía de dominio mediante las ecuaciones integrales apropiadas. Para el cálculo de los factores de intensidad de esfuerzo se utiliza la integral M. Esta técnica está basada en la utilización de campos auxiliares para poder desacoplar los factores en grietas sometidas a modos mixtos. La implementación y desarrollo para grietas en cuerpos sometidos a gradientes térmicos es presentada y demuestra ser adecuada para este análisis. Se presentan algunos ejemplos para demostrar la robustez del método, los resultados obtenidos son compatibles con los reportados en trabajos de otros autores.