Studio della relazione tra l’interazione di crack in una zona di taglio e la formazione di fratture secondarie: un approccio numerico

In questo lavoro esaminiamo la formazione di fratture ausiliarie dalla coalescenza di difetti preesistenti, studiando la competizione tra fratture tensili e di taglio durante la deformazione. I difetti preesistenti sono simulati da sottili crack ellittiche. In particolare, esaminiamo come le proprietà geometriche di diversi sistemi di crack, come separazione, orientamento e densità spaziale, influenzano le perturbazioni dello stress, con un focus sullo stress tensile e di taglio. Per valutare il campo di stress in un sistema con una distribuzione di crack differenti, abbiamo sviluppato e implementato codici basati sul metodo degli elementi finiti (FEM), utilizzando il software Matlab. L'ipotesi di lavoro è che la coalescenza di difetti preesistenti in sistemi di fratture più grandi sia controllata dall'indebolimento indotto dalla concentrazione di stress tensile e di taglio vicino alle crack. Presentiamo un'analisi dettagliata del campo di stress attorno a diverse configurazioni geometriche di crack: crack en echelon, crack distribuite ed orientate casualmente e crack distribuite casualmente ma con stessa orientazione.