Simulación numérica del ensayo Charpy para determinar la tenacidad a la fractura de metales

Abstract

El estudio del comportamiento de metales mediante simulaciones computacionales permite reducir la cantidad de ensayos experimentales. En este trabajo se simulan impactos sobre probetas de dimensiones reducidas obtenidas de tuberías de pared delgada, determinándose la tenacidad a la fractura en forma indirecta a partir de la energía absorbida en la rotura simulada de una probeta en un ensayo Charpy-V-Notch (CVN ). El modelo numérico desarrollado se basa en el método de los elementos finitos, y se emplea un código comercial que integra de manera explícita las ecuaciones no lineales que gobiernan el problema. El contraste de los resultados numéricos obtenidos en este trabajo muestra concordancias importantes con valores experimentales reportados por otros autores. Se observa que es posible predecir correctamente la tenacidad a la fractura del material, empleando simulaciones numéricas de ensayos CVN sobre probetas de dimensiones no estándar.