Material con ecuación constitutiva no lineal

Question

Hola, quisiera plantear la siguiente cuestión:Entiendo que, para un material con una ecuación constitutiva no lineal, la única forma de determinar si el material ha roto o no es analizando su diagrama de deformaciones. En este tipo de materiales, la ley de tensiones adquiere una forma trapecial una vez que plastifica la primera fibra. Sin embargo, me surge esta duda: si ese trapecio se convierte en un rectángulo (debido a que todos los puntos en la mitad superior de la sección hayan alcanzado el límite elástico), eso no implica necesariamente que el material haya roto ¿Verdad? ¿Esta situación que describo tiene algún significado físico más allá de que toda la sección haya plastificado?

Javier Mataix Durá · Accepted Answer

Buenas tardes, Imran

Que la sección haya alcanzado su limite elástico y haya plastificado no significa necesariamente que el material haya roto, simplemente significa que el material a plastificado, es decir, no es capaz de soportar tensiones de valor más elevado que la que ha provocado la plastificación, incluso no soportar tensiones inferiores a la que ha provocado la plastificación (se genera una rótula plástica), pero no precisamente que haya roto, simplemente que va ha sufrir o ha sufrido deformaciones excesivas, modificando con ello las leyes de esfuerzos del elemento estructural correspondiente.

Por otro lado, con respecto a la pregunta que realizas, en sí, no tiene un significado físico más allá de que toda la sección haya plastificado, pero sí que dicha plastificación genera en ese punto una articulación, y como consecuencia de ello, tiene un significado físico colateral al punto en que se ha producido la plastificación, y es que si ese punto tenia una rigidez de empotramiento, al convertirse en articulación, como ya he indicado en el anterior párrafo, se modifican las leyes de esfuerzos de la estructura, y con ello, la respuesta de ésta a las acciones a la que se ve sometida.

Este hecho tiene sus desventajas y sus ventajas.

- Desventajas: que al producirse una plastificación, rótula plástica, en un punto crítico puede generar el colapso de la estructura.

- Ventajas: que podemos diseñar la estructura de tal manera que antes de que se produzca el colapso de la misma, obliguemos a que se genere en un punto determinado una rótula plástica que deforme la estructura de forma que nos de aviso sin que colapse.

Un saludo.

Material con ecuación constitutiva no lineal

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