Modelo mejorado de phase-field: Parametrización de huecos en la degradación del material
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El método phase-field se ha convertido en una herramienta computacional potente para abordar problemas en mecánica de fracturas. Basados en el criterio de Griffith, los modelos dephase-field están fundamentados en sólidos principios físicos, lo que les otorga fiabilidad y robustez. Sin embargo, las implementaciones específicas para estos modelos (como las funciones de degradación y disipación) a menudo se basan en expresiones analíticas que, aunque producen resultados precisos, carecen de una interpretación física clara. En investigaciones previas, exploramos la degradación como la homogenización de una microestructura con una inclusión hueca. Este enfoque ofreció algunas ideas iniciales sobre cómo podría relacionarse con los modelos tradicionales de phase-field. Sin embargo, tenía limitaciones dado que el hueco se describía utilizando un solo parámetro que representaba principalmente su tamaño. En este artículo, ampliamos esta metodología describiendo la inclusión del hueco con parámetros adicionales que definen su forma y orientación dentro de la microestructura. Este refinamiento tiene como objetivo hacer que el comportamiento de degradación del material sea más adecuada según las condiciones macroscópicas. Además, la información microestructural podría ayudar a determinar la trayectoria de la fractura a escala macroscópica con menos elementos, reduciendo así el esfuerzo computacional normalmente requerido por los métodos de phase-field