Modelo elastoplástico para materiales ortótropos

Abstract

En este trabajo se propone un-modelo elastoplástico para la simulación del comportamiento de materiales ortótropos muy generales del tipo de la mampostería de ladrillos. Este tipo de materiales presenta una gran diferencia de resistencias en las direcciones principales de anisotropía y además dicha diferencia varía según se trate de procesos de tracción o compresión o cualquier otra combinación de tensiones. El modelo que se presenta permite definir este tipo general de anisotropía inicial del material y a la vez tener en cuenta la evolución de la anisotropía a medida que avanza el proceso elastoplástico. El modelo es una generalización de la teoría de plasticidad clásica para el tratamiento de materiales anisótropos. Supone la existencia de dos espacios: el espacio anisótropo real y un espacio isótropo ficticio. Los tensores de tensión en ambos espacios están relacionados mediante un tensor de transformación que tiene en cuenta la anisotropía y depende del estado tensional. El problema se resuelve en el espacio isótropo ficticio lo cual permite utilizar funciones de fluencia standard desarrolladas para materiales isótropos.

A general orthotropic model adequate for the analysis of complex anisotropic materials like masonry is presented. The model takes into account the differences between strength in the principal directions of anisotropy and how these differences vary with the type of process, i.e., tension, compression or any other combination of stress. In this way a general type of initial anisotropy can be defined. The model can also take into account the evolution of anisotropy during the elastoplastic process. The proposed model comes from a generalisation of classical isotropic theory of plasticity and assumes the existence of two spaces: a real anisotropic space and a fictitious isotropic space. The stress tensors in both spaces are related through a transformation tensor that takes into account the anisotropy and depends on the stress state. The problem is solved in the fictitious isotropic space. This allows to use well known yield functions developed for standard isotropic materials.