Formulación integral del análisis dinámico de materiales transversalmente isótropos

MATERIALES COMPUESTOS 95. 445 FORMULACIÓN INTEGRAL DEL ANÁLISIS DINÁMICO DE MATERIALES TRANSVERSALMENTE ISÓTROPOS Sáez Pérez, A.'; Gallego Sevilla, R.2; Domíngucz Ahascal, J.' ' Dpto. ele Mecánica ele Medios Continuos. Escuela Superior ele Ingenieros. Universiclacl ele Sevilla Avda. Reina Mercedes s/n. E-41012 Sevilla. Hno: 9:i-4556999. F,1x: 9:i-4556997 Dpto. ele Ingeniería Civil. ETS. ele Ingenieros ele Caminos. Canales y Puertos Universidad ele Granada. Colegio Máximo. Campus ele Cartuja. E-18071 Granada. Tfno: 958-244149 Resumen: Muchos materiales compuestos pueden ser tratados a nivel macroscópico como medios homogéneos de comportamiento transversalmente isótropo. A su vez, el análisis de problemas dinámicos en medios homogéneos. isótropos o no, clásticolincales puede formularse en términos ele un conjunto de Ecuaciones Integrales ele Contorno (EIC), fáci !mente resolubles mediante el Método ele los Elementos de Contorno (MEC). Para ello es necesario conocer la solución fundamental clastodinámica (i.e., la respues ta de un medio infinito a la aplicación ele una carga puntual) en una forma relativamente scnci l la. Partiendo de la solución fundamental propuesta por Wang y Achcnbach ( 1995) para materiales transversalmente isótropos. se presenta aquí la formulación e implementación numérica de un código de Elementos de Contorno que permite el aná lisis dinámico ele este tipo ele medios. Abstract: Many fiber rcinforcccl composites can be idcalizccl as being effectivcly homogeneous and having a transversely isotropic typc of hchavior. The formulation of the three-climensional elastoclynamic problem for linear homogencous solicls can be reclucecl to a set of Bounclary Integral Equations (BJE's) for fielcl quantities. These equations can be solvccl in a simple straightforwarcl manncr by thc Bounclary Element Methocl (BEM). For a succesful implcmcntation of this mcthocl. thc elastoclynamic Jün clamental solution (i.e., the response of an unbounclccl solicl cluc to thc application of a point force) must be known in a relativcly simple form. In this work, the ellcctivc implemcntation of the lünclamcntal solution proposccl by Wang allCI Achenbach ( 1995) for transversely isotropic matcrials is stucliecl in clctail. cnabling it for its use with a Bounclary Element coclc far thc clynamic analysis of transvcrsely isotropic media. 1.- INTRODUCCIÓN Si bien los materiales compuestos son en esencia heterogéneos, pueden ser moclcla clos a nivel macroscópico como homogéneos mediante la definición ele unas constantes elásticas equivalentes (Christenscn, 1979). Este sería el caso. c.g., ele un material com puesto reforzado por un sistema ele fibras alineadas uniclircccionalmente ele forma aleatoria (figura 1 ). Medios ele estas características presentan adicionalmente propiccla cles simétricas en el plano normal a la dirección ele las fibras. clcnominánclosc por ello transversalmente isótropos.