UBA - 25/08/2008
Fecha: del 10 de Septiembre al 3 de Diciembre de 2008
Días: miércoles de 18 a 22 horas
Lugar: Departamento de Estabilidad - Sede Las Heras de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires
Docente: Ing. Martín Polimeni
Contacto: Ing. La Cava - 54 11 4514 3008 - alacava@fi.uba.ar
TEMARIO:
· RAZÓN DE SER.
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Razón de ser de la Mecánica de Fractura y la Mecánica del Daño.
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Discusión entre Leonardo y Galileo sobre la resistencia a tracción de un alambre largo respecto a
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uno corto.
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Materiales ideales y reales.
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Discusión sobre el concepto de “defecto”.
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Colapso emblemático. Puente Point Pleasant.
· DESCRIPCIÓN DE COLAPSOS Y FALLAS.
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Colapso del tanque de melaza de 15000 m3 de capacidad.
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Colapsos de los buques tipo Liberty.
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Colapso de los aviones Comet.
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Colapsos de los Puentes sobre el Canal Albert.
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Fractura de las vigas principales del puente Quinnplac River.
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Fisuración del Dique Kölnbrein.
· INTRODUCCIÓN A TEORÍA DE LA PLASTICIDAD.
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Tensor de Tensiones y Deformaciones.
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Tensiones isotrópicas y desviadoras. Invariantes. Deformaciones elásticas y plásticas.
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Superficies de Fluencia.
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Criterios de fluencia. Tresca. Von Mises. Drucker – Prager. Mohr – Columb.
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Regla de Flujo Plástico.
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Plasticidad asociada y no asociada.
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Endurecimiento isotrópico, cinemático y combinado.
· MECÁNICA DE FRACTURA ELÁSTICA LINEAL.
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Análisis de componentes estructurales mediante metodos energéticos.
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Criterio de Griffith.
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Tensión crítica – σC –. Longitud de fisura crítica – aC –.
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Modificación de Orowan.
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Comparación entre el análisis estructural clásico (Resistencia de Materiales) y el fractomecánico.
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Nueva filosofía del diseño. Nivel de aceptación de “defectos”. Concepto de un nuevo tipo de
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inestabilidad: la de una fisura.
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Criterio Leak Before Break.
· MECÁNICA DE FRACTURA ELÁSTICA LINEAL (LEFM).
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Criterio de Irwin. Tasa de liberación de Energía – G –.
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Modos de Fractura.
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Factor de Intensidad de Tensiones – K –.
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Tenacidad a Fractura – KC –.
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Criterio de Dugdale.
· MECÁNICA DE FRACTURA ELÁSTICA LINEAL (LEFM).
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Influencia del espesor de la pieza en la Tenacidad a Fractura. Tensión Plana. Deformación Plana.
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Influencia de la velocidad de aplicación de las cargas en la Tenacidad a Fractura.
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Influencia de la temperatura en la Tenacidad a Fractura.
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Influencia del medio ambiente en la Tenacidad a Fractura – KSSC –.
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Determinación experimental – KC –.
· MODOS DE FRACTURA EN ACEROS.
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Corte. Intercristalina. Clivaje.
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Fatiga.
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Fractura dúctil.
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Fractura frágil.
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Textura de las superficies de fractura de acero. Cristalina, Fibrosa, Leñosa, Suave brillante, Suave
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mate, Rugosa direccional.
· INTRODUCCIÓN AL FENÓMENO DE FATIGA.
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Descripción de la red cristalina de los aceros. Distintos componentes.
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Teoría de dislocaciones. Ductilidad. Fisuración interna. Acumulación de dislocaciones.
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Descripción del fenómeno de Fatiga.
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Concepto de rango de tensiones.
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Criterio Clásico. Curvas de Wöhler, Diagramas de Goodman y Smith.
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Fatiga de alto y bajo ciclaje.
· INTRODUCCIÓN AL FENÓMENO DE FATIGA.
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Criterio Fractomecánico. Concepto de rango del factor de intensidad de tensiones.
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Sensibilidad a entalla.
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Daño acumulado. Ciclos de cargas de amplitud variable: Regla de Palmgrem –Miner.
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Fenómenos combinados: corrosión bajo tensión, corrosión – fatiga y fragilización por hidrogeno.
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Vida útil de una estructura sometida a Fatiga. Velocidad de propagación de una fisura. Ley de
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París.
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Introducción del fenómeno de fatiga en el hormigón.
· MECÁNICA DE FRACTURA ELASTOPLÁSTICA (NLFM).
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Límites de plasticidad para la aplicación de la Mecánica de Fractura Elástica Lineal.
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Integral – J –. Interpretación física.
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Determinación experimental del – JIC –.
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Limites de utilización del Criterio – J –.
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Relación entre – J – y – K –.
· MECÁNICA DE FRACTURA ELASTOPLÁSTICA (NLFM).
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Criterio – CTOD –. Interpretación física.
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Determinación experimental del – CTOD –.
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Curvas de Resistencia – R –.
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Crecimiento estable de una fisura.
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Determinación experimental de – R –.
· MECÁNICA DE FRACTURA APLICADA AL HORMIGÓN.
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Fisuración. Enfoques microscópico y macroscópico.
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Mecanismos de fractura. Zona de Proceso.
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Modelo de la fisura ficticia de HILLERBORG, A.; MODEER, M y PETERSON
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Modelo de la fisura banda de BAZANT y OH
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Modelo de fractura de dos parámetros de JENQ y SHAH
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Parámetros fractomecánicos del hormigón. Método de obtención de – GF – del RILEM.
· MECÁNICA DE FRACTURA APLICADA AL HORMIGÓN.
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Curvas de Resistencia – R – de los hormigones.
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Criterio – CTOD – aplicado al hormigón
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Localización de deformaciones. Coalescencia de fisuras.
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Efecto del tamaño de la pieza. Relación tamaño pieza/tamaño agregado.
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Fatiga en el hormigón.