Publicado

2016-09-01

Efecto del comportamiento elastoplástico sobre la respuesta al impacto de tubos de metal expandido

Effect of elastoplastic behavior on the impact response of expanded metal tubes

Palabras clave:

Metal expandido, Plasticidad, Impacto axial, Absorción de energía, Respuesta dinámica (es)
Expanded metal, Plasticity, Axial impact, Energy absorption, Dynamic response (en)

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Autores/as

Este trabajo presenta un estudio numérico sobre el efecto del comportamiento elastoplastico del material sobre la respuesta estructural de tubos fabricados con mallas de metal expandido sometidos a cargas de impacto. El estudio se lleva a cabo utilizando el método del elemento finito, considerando dos modelos de material. En primer lugar, se elabora un modelo numérico asumiendo un comportamiento bilineal con endurecimiento por deformación. En segundo lugar, se emplea un modelo que considera la velocidad de deformación utilizando la correlación de Cowper-Symonds. Estos modelos son comparados y validados con resultados experimentales tomados de la literatura. Posteriormente, se lleva a cabo un estudio paramétrico variando las dimensiones y orientación de las mallas, y la velocidad de impacto. Los resultados muestran que la respuesta de los tubos de metal expandido es sensible a los cambios en la orientación de los ejes geométricos. Incrementando las dimensiones de las venas aumenta el material disponible para deformación plástica, lo cual a su vez produce un incremento en la energía absorbida por unidad de masa. Adicionalmente, la velocidad causa un retraso en la respuesta de los especímenes.
This paper presents a numerical study on the effect of the elastoplastic behavior of the material on the structural response of expanded metal tubes subjected to impact loads. The study is carried out using the finite element method, considering two material models. Firstly, a numerical model is built assuming a bilinear behavior with strain hardening. Secondly, a model is elaborated considering the speed of deformation using the correlation of Cowper-Symonds. These models are compared and validated with experimental results taken from the literature. Subsequently, a parametric study is conducted, varying the dimensions and orientation of the mesh as well as the impact speed. The results show that the response of expanded metal tubes is sensitive to changes in the orientation of the geometrical axes of the mesh. Increasing the dimensions of the strands increase the material available for plastic deformation, this, in turn, produces an increase in the energy absorbed per mass unit. In addition, the loading speed causes a delay in the response of the specimens.

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