scieee AI-readable full text Open interactive document viewer

Sobre problemas de contacto con retroceso usando el método de los elementos de contorno

Garrido, José Antonio; Calvo, F; París Carballo, Federico

Abstract

Se propone una estrategia para determinar una situación compatible inicial que permita comenzar el análisis de problemas donde la zona de contacto disminuye al actuar la carga, pero no depende de la cantidad de carga aplicada. Se analiza el caso de compresión de una placa delgada sobre una cimentación estudiando con detalle para este caso, la influencia que en los resultados tienen las constantes elásticas relativas de ambos solidos, así como la presencia de fricción en la zona de contacto.

Full text

114 Vil CONGRESO NACIONAL DB INGBNIERIA MECANICA Año Vl Vol. m Garrido, J.A.*, Calvo, F.* y Parí s, F.** * Escuela de I ng en ie r os Industriales de Valladolid **Escue la de Ingenieros Indu str iales de Sev ill a RESUMEN: Se propone un a estrateg ia para d eter m1n ar un a s itu ación com pat ible inicial que permita comenzar el anál i sis de p rob l emas donde la zona de contacto di sm 1nuye al actuar la car ga , pero no depende de la cantidad de carga ap !1 cada. Se analiza el c aso de compresión de una pl aca delgada sobre un a cimentac i ón estudiando con d eta lle para este c aso, la i nfluencia que en los resuitcdos ti ene n l as constan t es elástic as relarivas de amb os sol i dos, .:si como la presenc1a de frjcc:ón en la zor.a ce contacto . 1.- INTROOUCCION Ex i sten en la In genier ía Civil y Mecá n ica un g ran núm er o de caso en l es q ue a 1 actuar una so 1 icitació n se oro:tuce Jm eracc i ón entre sóli dos a t ra vés de su co n to r no ~eran00se en e ll os un estooo tens1onal. La i nteracción se produce a través de un a zona de ~tacto Y en func ión de cómo ésta avolucio ne con la carga y Oln respecto a la situ ac ió n i nicial , se dan va ri os cases . El COntacto co n form e es ~uél en qu e las c ur v aturas de ~bos SóliOOs en la zona de co ntac to coinciden y el tama no de a ZOn a de contacto no var ia con la ca rga . Contact cases where the final contact zone is J ess th an the initial contact zone are called reca:Jing contact. A procedure to deal with such ceses is proposed . An especial attent i on is dedicated to cases when th e contact zone c hanges after th e app lic ation of th e l oad , but do n ot chan~ with the amount of l oad . The compression of a plate on a square region is st udied , hav i ng into consideration the influence th at the el astic constan!s of both booies and th e presence oí friction have on the r es u lts En el contacto con avance l as cu rva tu ras son dife rentes y al aplicar la carga la zona re contacto aumenta. En general, cuanoo la zona final de contacto es menor que la inicial, se dice que es un problema con retroceso . Sit uac i ones de contacto i nicia l mente conforme oom iten esta ev o lu ci ón. Sobre esta s1tuación de co ntacto con retr oc eso caben aún oos posfbflid0035 , según que la zona de contacto cambie progresivamente con el aumento de la solicitación o que camb ie bruscamente con la aplicación de la carga, por p eQueña que sea. y lu et}) no se medifi que cuanoo la carga aumenta de m ódulo . La primera de estas 005 situaciones, desde un pu n to de v1sta numénco, no se di ferenc1a naoa de la sltuac i ón de avance . Adm1ten una formulac i ón 1ncremental que aunque pu ede ser costosa computac10nalmente, no presenta dlficultades de d ef inición del procect1m1ento a segu 1r , GarridO/ 11 . La segunda situación, ti ene la aiflcultad de que no es posible aplicar desde el pr i ncipiO un procedimiento 1ncreme ntal, ya qu e no se conoce una situacion 1n1c1al compatible soore \a qu e apl1carlo . La ootención de dicha s1tuación inicial de un a manera fiable y eficiente es ob¡e to fundamental de este traba¡ o. Tal como queda def1moo el prob l ema , un a vez encontrada dicha situación tOda la carga puede ser ap l1 cada en un único ircr emen to pa ra obtener la configurac i ón final de te nsiones y deSP lazam 1entos . Para abordar esta clase de problemas, no s centramos en la s1tuación más usual : C ompres1ón de una ca rga de lgada sobre una cimentación . s1 endo ge ner a lizables las conclusiones a ot ras sltuac1ones que cumplan las premisas generales enumeradaS . Existen algunas publ i cac i ones , Keer, Dundurs y Tsa1 121, Tsa1 , Dundurs y K eer / 3 /, Solech1 /4/ , sobre soluc10nes anal í ticas 1 je esta cl ase de prob l emas , pero en todos los casos se ref1eren a c1om1 m os mflmtos y situaciones s1n fr1cción . Desde e\ ountu ae vi sta numér 1 co, Mahmoud , S alamon and Marl<.s 1 5/, estue11ar on el pr obl ema de una v1ga s obre c1mentac1ón elást 1 ca. ~or med io del .m étodo de l os El ementos Fm i tcs, dando el va l or de ia zona final de contacto . En el apartado 2 se aef1ne el p roo l ema soore el que se va a traba¡ar, establec1endo las cond1c10 n es que deb e cumplir la s oluc 1 ón . En el apartaoo 3 se s umanza el Métcó:l de los El ementos de C ontorno, ut 1\l zooo ~ara el Anális is. En el apartado 4 se establece la est:-ateg ia para al canzar la situació n ln1Cial!XImpatlb1e . En el Apartado 5 se aplica dicha estrategia pa ra el anál1sis ae un pro bl ema concreto. 2. -COHSIDERACIOHES GENERALES S OBRE El PROBLEMA A ANALIZAR. A fin de explicar, de un medo sencillo, aquellos aspectos que caracter i z"n el problema de contacto con retroceso . nos apoyaremos en el caso plano simp le representOO:l en la fi gura 1. Si los com i mos oA y oB, que inic l almente están en contacto a través de la interfase natural común aD 0c son compr1mioos por la acc ión de la fuer za P, es conocioo el hecho de qu e el proceso de deformación elástica, en esta estructura, conducirá al despegue parcial de sus el emen t os Este efecto es espec1al m ente 1ntu1t1VO para pequeños valores de h y en co n tacto entre mat er i ales de característi cas elásticas s1mi la res . o· y o o' e p T ....;---8 - ~ Fig. 1. Definición del pr obl ema Sea ll el coeficiente de rozam1ento entre amoas superficies (admitiremos por simplicidad la l ey local elástica) y oDc la zona final de contacto (cuyo tamaño y ubicacló n exacta desconocemos). Es un h echO bi en conocioo que el tam año de oDc depende de las características (elásticas y 930métricasl de los cuerpos que conforman la estructura de co n tac to, del punto de aplicac1ón de P y de su dirección , pero no C€ su módulo (ver, por ejemplo, las referencias /2/ , 131' / 4/' /6/ y 17 /). La inde pendenc ia de oDc respecto del módulo de P, plantea un serio inco nven iente para su determ i nación mediante cu alqu ie r prc:cOOímiento numénco, da<Xl que no es pos ib le utilizar un ~uema de resoluc1ón basa:Xl en una f ormulación integ ral (de oominio o contorno ) en términos oo in cre mentos, que puedan valo rarse establecienoo condic i ones l ímites en los valores de P. Es, oor tanto, necesa r io abordar el problema mediante cualquier pr ocedim i ento autocorrectivo q ue posib1lite establecer con efic};;ia, la ub1cacién de la zona de contacto que permanece t ras el retroceso 1nicial al aplicar la carga. Hacemos notar que las implic ac iones de la s1luación planteada sobre c ualquier esquem a oo resolución numér1ca de problemas oo contacto, están relacionadas con la definición de las condiciones re conto rno in icia les . 116 Antes de pasar a escribir, en los oos apartaOOS qu e siguen, el métc:OO de anál i sis ( M.E C.) y fundamentalmente la estrategia oo resolución qu e proponemos , expondremos a continuació n aquellas relaciones, que necesariamente han de ver 1 fica rse, entre las variables pr i mar i as en un pl anteamiento de contorno (tensiones y deSplazamientos) aue supuestamente formar í an pa rte de la so\uc1ón correc t a. Si t1 y ui representan a \as respec ti vas co mponentes (j= 1 ,2) de la t ensión Y el desplazamiento de puntos del contorne podemos con ref . 1 . . , . . , erencla a a flgura ! , escr ibir las Slgulentes rel aciones i nclu i das en la solución . Tensiones a nivel ge o unto 1 t 1 ~ ( X) 1 l 1 t2k( X) 1 /ll t1k( y) = tl(y) =O ( J. a) ( 1 b) ( 1 e) do Me x e Y representan pu ntos del contorno del cuerpo k ( k=A,~) incluidos en oDc Y oDoc_ oDc respectJVamente. La ecuacwn ( l.b )recoge la iey iocal de rozamiento. En ella, el slgn.,o Igual mdl cara que a traves del punt o x ( per de puntos maLr ~ ales de uno u otro cuerpo que ocupan la misma pos1e1on) se pueae orod · . uelr des l lzamlento entre ambos contornos Po r el contrario Sl la igualdad en ( l. b) no se ver l flca , ambas superficies estarán adher í "~ en x E l . uo;, . n o que sigue, eonsice raremos este doble t . . . . compor am 1e nto, exp ll Citamente , I ntroduciendo la part¡c·ón oD = D D ,, e ca u o cd, en la que el segundo subíndice denota adhesión Y des il zamiento respectivamente. A ni vel de to® l ~ ?o oa ® é ontacto la solución de t ens ion es d ebe rá de ser tal aue : ... ( 1. d) f t2 k(x) ds=J t?k (: l )d s+ J (+' tk()d oDc .)0 -!'\ -i 1 X S = 0 ca o ucd ( l.e) El s igno ( t) en la ecuac i ón de equ ili br io t angencial se Incluye para ca t · ' . . rae en zar cua l qu¡er posib le s entido de 1 tenslon l oca l de . . a . . . rozamiento, I ndependientemente de 10 restr1cc1on ( 1 a) · ~olazam1ent0$.. Proo Sea g( Z) una func i ón oue recoge la sepa rac ión que se P uce entre puntos ( z) Inicialmente en contacto , al aolicar g( zl = g ( u Ar p) B( · CO . . j , z, · uj z,P) l. Establecemos las nd1c1ones a . . q ue esta su¡eta la solución de desplazam . t a traves de 1 en os, g( z). A si para puntos x e oDc, e y e oDc o_ oDc ( 2. a) ( 2.b) g( x) =O g( y) > o Anaim.. "".i"mente si v( ) Cropor 1 z representa u na func i ón que e ona el desliz ; am , ento que se produca entra pa r es de puntos (2) v(z)=v(uj A'Uj 8 l. la solución deberá v er iíi car que: v( z) =O sizcoDca ( 2.c i y k v(z)t2 (z)~ O sizcoDcd ( 2d) La restricción ( 2.d) recOQe el carecter d!sloat!vo del trabciO de rozamiento. . Recalcamos aue con la s ecuaciones ( 1) Y las ( 2) no se QUJ ere representar una relac ión de condiciones de contorn nlde . o ecuaciones básicas del mOOelo matema'tico si 1 • , son . mp em~nte un conjunto de restricciones Y relaciOnes au e sabemos cebe de verlf1car la solución del problema. En este co ntexto, tan solo la ( l.d) y (le) r~n relocion equ1llbrlo global. es de 3.- AlGUNAS REFERENCIAS Al ANALISIS MHODO DE Aunoue el obj et ivo de este trabajo es proooner una estrategia a seQUJr para definir correctamente las condiciones de conto rno Iniciales en problemas en los q ue el primer sistema de cargas que ectuan Implica una situació n de contacto de :et r~ entre sólidos, trata remos brevemente, en ori me r l ugar, algunos aspectos so bre el métcóJ oo analls1s ( M.E .C.) que vamos a aplicar. Co ncretamente, se actúa establecienoo el sistema lineal qu e resultaría al plantear la compatibilidad cinemática Y el equilibrio estático de les ncms ubicaoos en los elementos de conto r no que OOscriben el comportamiento de las zonas de co~tacto ( 30 c· oDcd, 3D ca) que suponemos soluc 1 ón con dichO metcm aproximaoo . Una descripción exhaustiva sobre los aspectos específicos de la apllcoc:ión del M E e bl de t · . . a pro amas con acto pueOOn encontrarse en Ga rr i oo /1/ P . Ga .,.,.. 18 , ar1s y rr ~w 1, París y Garrioo /9/ . En general, Y volvienoo a las no lineal idOOes propias del problema (conocidas oO 30 Y ao ) se puede 11 . ' Cl.l cd • egar a un Slst~ma lin eal co mo el represantOO:J por la ecuación ( 3.c), part.enoo de sistemas como el ( 3. a) Y ( 3 b) de . . . . · , que scr1ben el estado elastlco aproximado del conto r no de e"" ~ e (A 8) · . ouo uerpo , , lmpomenoo, además oo l as condiciones de t . 1 con orno propias de modelo, aquellas otras específicas c-e las zonas ce contac:o. La solución de ( 3 e) ooberé de satisfacer las cond1c1ones Implícitas 00 l as ecuaciones ( 1) Y ( 2). rff=rfy_a (3. a) !:!.8 y_B = Q.B y_B ( 3. b) (3 . c) Los si stemas ( 3 a) y ( 3.b ) ti enen. en el caso !Jl dimens 1o nal, orden 2tf. y 2NB re spectivamente, representanoo tf. y NB l os n odOs utilizados en lo s con to rnos de c ada cuerpo para ll evar a cabo la aprox i moc 1 ón m atemática con el M .E .C.. Los vectores Y. k. lk (k =A,B ) contienen las componentes del desp l azamiento y la tensión en los noOOs. El sistema final que resulta del acoplam i ento( 3.c) es de orden 2( tf.+NB ). Su matriz de coeficien t es K y el vector de carga dei sistema E. se const ru ye n a part1r de l:ik y 0_k al i mponer l as condic i ones de contorno prescritas y aquellas que son gspecificas del contacto El vecto r ;i in cluirá l as 2( tf.+ NB) variables que entre de splazam i en tos y t ens i ones se desconocen. p ara definir completamente el estaoo el ást ico aproximaoo del conto rno de c ada cuerpo. 4.- ESTRATEGIA PARA LA DETERMINACION EFICIENTE DE LAS ZONAS DE CONTACTO EN PROBLEMAS CON RETROCESO . La soluc1ón ce cualqui er proo l ema ce contac to con r etroceso pasa por e stab l ecer el sistema ( 3.c) que se der i va de la definición co rrecta de 3Dc( oDca y oDcd). Para llegar a loc al iz ar las zo nas de c ontacto es preciso . tal y como h emos expl1c ado , di señar un p roced imiento de aprox1mac1ones suc es iv as. que s er á más eficaz en la medida en que se cons 1 ge reducir el número de veces qu e ha de se r res uelto el sistema ( 3. c) . La estrategia que , a tal efecto , pr opo nemos . tiene sie mpre garantizada la convergencia y en sintes1s co nsta de los sigu1 entes pasos . G- Determmación de oDc para el prime r ensayo (3Dc( 1 )] Un a bu~na defin ición de oDc ( l) pu ede ser estimada hacie ndo uso de la co noc i aa relactón de Kee r. Dund urs y Tsai (r eferencias 121 y 131) qu e proporc iona p ara un mooelo simple y en ausencia de fricc1ón. el tamañ o de la zona de contacto en función de un parametro de ajuste (a ) que depende exclusiva mente ce l as característ ica s elásticas de los mat eriales en contacto. Conc ret am en te, si a es la semi l ongitud de cont ac to. hes el cant o del elemento C€l g00:J y Glc y vk los moou los oo rigidez y de Po isson respec tiv amen te del cu erpo K (K= A,B ), potJem os ut il izar : a /h = f( a) ( 4. 1 ) : sienoo a: Es te val or ée a puede adop t arse como semilongitud de contac to pera la prueba inici al, tcmada a un o y otro l ado del punto de oDco que en la configuración in defor m ada. est á i ncluido en la lin ea de acción de P Alternativamente puede definirse un tamaño de o De< 1) partienoo de la soluc 1 ón que aporta la t eor ía de flexión de placas. No obstante, conviene aooptar val ores inici ales de oDc ( 1) algo m ayores que Jos qu e se obtienen con estas t eor í as y ello deb i do a dos h echos concretos : que la zona de contacto es ligeramente mayor en presencia de fricción y que Generalmente se produce una convergencia más iápida cuanoo se toma una zona imc1al de co ntocto por exceso. Parece, por tanto. lógi co proponer 3Dc( 1) = 3Dca< 1) y cons i derar que inicialmente no existe zona de des! izam iento cuanoo ¡¡ ,. O. En el caso de contacto sin fricci ón el ú nico prob l ema que se plantea es encontrar el t amaño de oD 0, puesto q ue en cu alquier ensayo i oDc(i); 3Dcd(i), pudienOOse, por lo demás, aplicar el esquema qu e sigue teniendo presente esta circunstancia. G- Anál isi s de \a solución del ensayo Partimos de unos resultal:JS obtenioos de ( 3.c) sobre una zona o0 0( 1 ) • 3D ca( 1 ) , 9Sro'Jida por exceso (o bsérvese que co n In dependencia de l as recomendociones ant~r i or es si empre pu ede tom arse oD c( 1) • 30ca( 1) • oDc 0 l. La solución se considera admisible, en primera insta ncia s1 se v er ifi can las relaciones ( 1 a) . ( 1 e). ( 2.al. ( 2.b) y ( 2.c) o lo qu e es lo mi smo si no se producen int erpenetracio nes entre los 00s oom1mos y l as t ens10nes de contacto son todas de compresión . Hótese que al considerar oO¡;aoDca no se tiene n en consideración en este p rimer nivel, posibles lnco mpat ibili daOOs en la di recc ió n eel vector tensión en puntos de la zona de contacto ( ecuoción l .b). Si la solución que se ha obtenioo presenta tracciones en 30 0, será preciso proceder a un nuevo ensayo consideraná> q ue ta les n(X))S no per t enecen e la zona de contacto. Por el con trari o. si se ha part i oo de u na zona de co ntacto po r defecto. la soluc ión incl u irá i ncompatib i lidOOeS cj nemat i cas (n o se veri fica rá la ecuac i ón 2.b) por in ter penetración entre ambos oominios, por lo que en un nuevo ensayo hab rá qu e i ncluir esos puntos en la zona de con tacto. No o bs t an te conviene resalta r que tomanoo oDc< l ) ;;; a Oca ( 1) • oDc 0, se llega siempre f ácilmente a una solució n compatible a efectos de tamaM de la zona de contacto. co ns 1 deranoo ~ v ez zonas más o eauellas en func ió n de los pares de ncóJS que resulten tracc ionaoos. E sta opción solo es necesa r ia cua noo no sea posible hoce r estimaciones in icia les. a pa rtir de casos más simples . cor,ocldo el tamai1o aproximado ae 3Dc, se procede a la partlc l on de oDca Y 30cd ch equeando en cada par de puntos en contacto la d~recclón del v ec to r tensión (ecu ac ió n l.b ). Este proc eso es rap i do Y genera lm ente no afecta al val or de 30 o btemdo en el paso preceó3nte. e 0- Mejora de la solución lógi camente. la solución numér~ca ron el M E e P Od . . . . no pu~ r UClr tensiones nulas en l os pares de t . pun os de contacto s1tu ados en los extremos de aD 1 . e• o que s1 empre ocurre si se produ ce el retroceso. Así. co n referenc ia a la fi gura 2, que r ecoge esquemat J camente la Situación alcanzada con el pro cesodescrlto ,v amosaobtener t¡(i) =O y t1(j)=O Fig 2· Es quema de la configuración fina l La solució n pue de mejo rarse consi deranoo nuevos elemento s de contorno comprendidos en tre : ( i e i-1 ) Y ( j Y J + 1 ) . cons iderando los nuevo s pa res "n -D E t esr , . ~ e cd· s a etapa a, por , anta, solo su¡ eta a ia pnmera f ase anter io r. es declr e llmmar de la solución aquel ios pa res que result~n tracc10nados E st . e esquema puede rep et irse h asta alcanzar untos v~ lores mí ni mos de las te nslOnes p rev ia mente es ab lec1cos. S- . . APLICACION: COMPORTAMIENTO DE LAS ~ARI ABLE S DE DISERO EN UN PROBLEMA TIPO DE ON TACT O CON RETROCESO Sobre la Fig 1 · so l . . . · . 1m pondremos po r simplicldOO qu e la 1Cltac10n con cent ada P . delgax, . . r se a plica en el punto del elem en to ~t (domlmo oA) q ue pertenece al eje de simetrí a de la ·~ r uctura As· · . const . 1 m ismo, conslderaremos qu e el canto (h) es ante a lo l ar~ de la long ¡tud . Con referen c ia a ia Fi característica del g 1 . las dimensiones 8==2 s mOdelo so n: h=lO(L), H=205(L), OO(L) , 30 o/2=160(L) L han . . e . os contornos de cada cuerpo Slcb d1screti zaíls QUe se h . con elementos no confo rm es so bre los a cons!OOrOCIJ una evolució n 1 i neal de tensiones Y desplazamien t os, r ef. ¡¡ 1, 181. ;g;. La c arga P se ha m"""! . uv: 003 con un a a!strlbucJón tna~gular simétrica sobre dos e lem en tos b ""'~ s1metr i t . . . u IC GwS camen e, de dlmenslon lo suficientemente pequeña co~o para ev l tar posibles influ encias sobre lo s t amaños ~lmm_os de la zona ae contacto que se ha n deducioo (la ' elaclOn entre la lo ngit ud de apl ic ación de la carga Y la zona de contac to en el caso mayor es del orden de 1 a 1 S ). Por 2er un problema internamente i sostát i co la s soluciones de t ensión que se presentan. no dependen e~ l as constantes elásticas de COOa cuerpo, aunque sí son func l ón ce l as zonas de contacto qua se prooucen. Ello I mplica un a dependencia tan solo i náirecta. a través del coef icie nt e a (ecuoclOnes 4.1 Y 4.2), puesto que a es un p arémetro caracterís ti co del conjunto oo la estructura. Los resulte005 relativos a separoc i ones entre l os cuerpos han si oo obt enioos, para cada valor de a. conslderanoo un módulo de Young unidOO para oA si a> O ( EA= E = 1 F /L 2) y ( EB = E = 1 ( F /L 2) si a < O. Se ha t omaoo s1 empre 'V A= v8 En la fi g. 3 se representan l as distribuciones de tens ió n nor ma l de co ntac to sin fri cción para el caso de m ate . 1 idénti cos ( - . r1a es a -0), asl como p ara oos va lores extremos(a=0.964ya=-o 923 ) Lost _ . o bt . · · amenos de 1 as zonas . emdas ( a/h) Y sus correspondientes di stri buc ion es se a¡ustan excelen tem ente a los resultems la ~ que se presentan en re.erenc · 2 · · la 'SI bl en aquellos correspon ...... n a ...... m . . "" y.; 1r.1o s no acot<ms Y en ausencia de fr i cción . F ig. 3. Te nsi on es no rm al es en aO e La influ enc ia 001 rozamiento so bre el tam año de la zon a ~ ~ntacto es más re le vante para va l ores negativos cel pa r am etro a ( EB < EA) Fig ura 4 En 1 1 . · · o que a as zonas ae adheslOn se refiere (tensiones tan(J:nciales de contact ) observa que para obte ner una su perf icie adher ida de t:m·a: aprec 1 ao le son necesa r 10s valores altos del coef i ciente ce fr1cc:ón entre amoas superf1c1es, Fig. 5 w ,_ . z ~ u G:' w •• o V a..,. Ol•t.l ,. .. '' • ' \J ZONA DE CONTACTO a In F1g. 4. Tamai'\o de la zona de contacto . ~ :·c.[\"' .. \ ~ ~ ; ~ ' ., o.• 1 -:J : )(~ ' l -- t z 1 1 UJ 1 ,_ 1 o. ...... F1g. 5. Tens1ones normal es y tangen c 1ales en oDc. ,, En la Fi g. 6 se muestra la variación de !e tensión m áxima de co n tacto con a, cuanoo el contacto se realiza si n fri cc i ón. En Jo que a l as maqnituees cinemáticas se refiere, se represent a en la figura 7 la variación ae la separación máxima con a, y en la figura 8 las separaciones relativ as que, a Jo lar9) ae toda la long itud, se prooucen entre los puntos in cluidos en las zonas que suf:en r etroceso, para algunos valores concretos de a. Hay que hacer notar qua estos resultaoos de desplazamiento 120 son utlles umcamente para los va lores ce l as constantes elásticas utilizadas en la soluc1ón ce! proD ! ema Y no para cualquier comDinación que proouzca el mismo valor ae a. u • 1 • ... • ... .u ... , "' " ~· ... Ftg. 6. var1ac1ón de la tensión normal con a. Es razonable que l as mínimas seoarac10nes máximas ( tendienco a cero) se proouzcan para valores de a tendienco a - 1, ccnoo el sólido A es muy rigioo y el sólido 8 es muy fl exible, ooaptandose a la configuración ool A. F i g. 7. Separaciones máximas an la zona de 005pegue. Fig. 8. Separac i ones en la zona oo despegue . 6.- CONCLUSIONES. Se ha oropuesto una li nea ae actuación para resolver, con el M.E.C., problemas de contacto con fricción entre sólidos que presentan retroceso Inici al , que en sintesls consta de tres f ases : * Encontrar un tamaño de zona ce contacto completamente adherida que forme parte de una soluc i ón exenta de 1n compat1D111dedes cinemátlcas ( l nterpenetraciones entre contornos) y estáticas (ausencia de tr acc i ones). *A j ustar l as zonas de adhesión y d es l izamiento forz ando la compat!DilidOO ae la dirección de Jos diferentes vecto res t ensión en los naoos ae la zona de contacto . * Mejorar la solución considerando más graoos de libertoo en los respectivos entornos de i os nooos extremos de la solución ootenlda, h asta encontrar unos valores, que entendamos suficientes, de las tensiones mínimas. Co n el ME.C., se ouece actuar eficientemente combina ndo posibles acercamientos a la solución en los sentidos de avance y retroceso. Así, por e¡ emp lo pcxiemos encontrar oDca en la primera etapa aumentando el tama~o oo l as zonas previ amente obtenida s ( r ncompatibllidades cinemáticas). Con esta estrategia se ha n encontrado siempre soluciones inicral es compatibles y ello en un número reducioo de pruebas. Pu ede ser apl i cada a cualquier combinació n oo geometría y cargas que orovoque s1tuac10nes cualita t iv amente equivalen tes a la que se proouce en el probl ema aqui analizado, Par ís y Ga rr 1do 11 0/. El problema concreto analizado pued e aplica rse a muchas -situaciones usuales en la I ngenier ía siendo la más común la de cimenteciones flexibles. en l as que puede producirse el despegue y transmit i rse la carga al terreno en zonas reduc idas con re spect o a la zona origrnal. En ta l es casos, el sólido A representar ía !a zapata y el 8 e! t erreno, oroouc i enoose, por ejemplo, valo res de a muy próximos a - t cuanoo este sea arcilloso. . REFERENCIAS : 111 Garrioo, JA "El Prob l ema oo contacto en ElasticidOO mediante Ecuaciones Integrales" Tesis Docto ral Un ivers idOO Politécnica de las Pa lmas , 1 986 1 21 Keer, L., Dundu rs, J. y Tsai , K. "Problem s lnvolving a Receding contact between a laver and a haif Space"Journal of Applied Mecnamcs, op 1 11 5- 1 120, December 1972. 131 Tsal, K. Dundurs , J y Kee r, L. "Elestic !ayer Pressed Against a Half Soace" Jou rnal of Applied Mechanics, pp 703-707, September -1974. /4/ Solecki, R. "l n-Plane lden tatton and Seoaratlon of a Flat Space" Journal of Aopl1ed Mechan1cs, pp 785-789, December 1. 986 . /5/ Mahmoud, FJ., 5aiamon, N.J., Marks, N. R., "A áirect automated oroeedure for frict1onless contact proolems" !nt. J. for Num. Met. in Eng., Vol. 18, pp 245-257, 1982. /6/ Gladwell, G. "Co ntac Problems in th e Clasical iheory of Elasticity" SiJthOff end Noordhoff, 1. 980. 171 Johnson, K. "Contact Mechan l es" . Cam br1á}:l Unlverslty Press" , l. 985 . 181 Paris y Ga rrido. "O n the use of Discont1nous Elements in two Dimens io nal Contact Problems" . 8oundary E le ments VIl. Sprlnger-verli}J ,pp 13- 30, 13-39,1.985. 191 París y Garr i do . "Aspectos Numér i cos de la Aplicoción del M. E.C., a Problemas de Contacto". Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño de 1 ngenlería, Vol2, l,pp43-62,1.986. /1 O/ París y Garrioo. "Friction Mu ltlcont act Prob l ems with 8 E.M ." . Boundary El ements X, Vol 3. Springer Ve rii}J, pp 305-319, 1. 988.