Tesis:
Teoría y aplicación a los combustibles nucleares de un nuevo modelo continuo de respuesta de un sólido elasto-visco-plástico
- Autor: MORENO GONZALEZ, Antonio
- Título: Teoría y aplicación a los combustibles nucleares de un nuevo modelo continuo de respuesta de un sólido elasto-visco-plástico
- Fecha: 1975
- Materia: COMBUSTIBLES NUCLEARES;MECÁNICA DE SÓLIDOS ELÁSTICOS
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
- Departamentos: SIN DEPARTAMENTO DEFINIDO
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: GOICOLEA ZALA, Francisco Javier
- Resumen: Hasta la fecha el diseño mecánico en régimen inelástico no lineal se ha enfocado más hacia la búsqueda de parámetros experimentales que hacia la utilización de teorías consistentes de comportamiento de materiales. Nuestra propósito es definir un modelo integral de respuesta elasto-visco-plástico. Las deformaciones plásticas y de fluencia se suelen tratar en los cálculos como productores de esfuerzos adicionales en vez de introducirse como modos de respuesta de materiales. Un modelo como el que proponemos permitirá el incluir tales deformaciones en un único modo de respuesta. Para obtener el modelo comenzamos haciendo un estudio de los más modernos desarrollos de la mecánica de medios continuos, prestando especial interés a la irreversibilidad de los procesos de deformación. Dicho estudio reveló que, salvo un caso especial los sólidos tratados por la mecánica de medios continuos verifican sus procesos de deformación de forma irreversible. El caso especial (sólidos perfectos) exige tales condiciones de continuidad física que no puede corresponder a los sólidos utilizados en el diseño mecánico. Se elimina así la primera condición impuesta para diferenciar los procesos elásticos de los inelásticos. A continuación se analizaron los modelos teóricos y experimentales existentes en la bibliografía. Los teóricos nos permitieron conocer las tendencias actuales de representación de la respuesta inelástica y nos marcaron unas líneas generales que el modelo que proponíamos debía seguir al mismo tiempo, con este análisis logramos percibir una marcada similitud entre algunos modelos de representación plástica y de fluencia. Al estudiar los modelos empíricos se nos manifestó por un lado la enorme dispersión existente en la interpretación de los datos experimentales y por otro la continuidad en la respuesta elasto-plástica-fluente. Las deducciones extraídas de dichos análisis nos permitieron, junto con la teoría matemática de medios continuos, justificar un modelo y elaborar un modelo continuo de respuesta elasto-plástico-fluente donde la variable es la deformación del sólido. Dada la complejidad del modelo propuesto hemos elaborado un método numérico de cálculo capaz de tratarlo. Se ha obtenido de esta forma un modelo completo, teórico y numérico capaz de tratar cualquier problema inelástico y no lineal. El modelo se ha aplicado a los combustibles nucleares y se ha obtenido la serie de códigos DIMCO (Diseño Mecánico de Combustibles). Se han probado las buenas características de convergencia del método. Durante el desarrollo de la primera parte de este trabajo se ha encontrado una gran dispersión en los modelos empíricos. Se debe a que los métodos matemáticos que estos utilizan no condicionan suficientemente los coeficientes de respuesta, por lo que quedan libres para poder elegir las variables de que dependen según hipótesis adicionales más o menos arbitrarias. Con objeto de evitar dicha dispersión hemos enunciado las bases para obtener un modelo empírico que utiliza un número mínimo de hipótesis sobre el comportamiento del sólido. Ni la teoría ni la experiencia justifican la separación de deformaciones elásticas, plásticas y de fluencia. El modelo que propone no necesita efectuar dicha separación. Hemos utilizado una representación integral de la respuesta del sólido lo cual permite la inclusión de la historia de deformaciones como variable. El método numérico desarrollado permite incluir dicha historia con facilidad, además posee excelentes características para tratar problemas no lineales