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Title: Modelización mediante el Método de Elementos Finitos del Ensayo UNE-EN 12697-23 de Tracción Indirecta en Mezclas Bituminosas
Authors: Pérez Martínez, Miguel
Direction: Gallego Sevilla, Rafael
Moreno-Navarro, Fernando
Collaborator: Universidad de Granada. Departamento de Mecánica de Estructuras e Ingeniería Hidráulica
Issue Date: 7-Apr-2014
Submitted Date: 2013
Abstract: Resumen.- El Trabajo Fin de Máster que se presenta recoge los resultados obtenidos de la modelización mediante el método de los elementos finitos del ensayo de tracción indirecta en mezclas bituminosas. Este trabajo se ha llevado a cabo como requisito para la finalización de los estudios del Máster en Estructuras de la Universidad de Granada. Las características asociadas al ensayo de mezclas bituminosas hacen que se planteen nuevos frentes de análisis. Dado el consumo económico, temporal y de recursos necesario para la investigación y dimensionamiento de los firmes de carreteras, donde las variables influyentes son numerosas (áridos, betún, contenido de huecos…) se plantea la posibilidad de modelizar determinados ensayos cuyo resultado permita disminuir la carga de trabajo en laboratorio y así aportar otro tipo de soluciones. Los trabajos se han desarrollado en dos etapas en las que se presenta una metodología de actuación para el diseño y comparación de los resultados. Se han empleado dos modelos de análisis y se ha determinado cuál de ellos arroja unos resultados más próximos a los obtenidos previamente en laboratorio. Para ello se ha empleado el programa de cálculo ABAQUS, donde mediante los modelos implementados de cálculo con elementos finitos extendidos (XFEM) y de daño plástico en hormigón (Concrete Damage Plasticity) se ha estudiado el comportamiento a fractura de una mezcla bituminosa. El estudio se ha llevado a cabo tanto para una geometría bidimensional como tridimensional para analizar las variaciones que pueda haber. El estudio de materiales y su modelización con elementos finitos se plantea como un arma de cálculo potente que le da un valor añadido a la investigación de estos compuestos. El ahorro de tiempo y trabajo de laboratorio que conlleva el empleo de estas herramientas puede ayudar a estimar las distintas soluciones posibles y así elegir aquellas más viables para su reproducción.
Abstract.- The Final Dissertation presented includes the results of modeling the indirect tensile test on bituminous mixtures using the finite element method. This work has been carried out as a requirement for completing the Master studies in Structures at the University of Granada. The characteristics associated with bituminous mixtures testing make appear new analysis fronts. Given the financial, temporal and resources consumption necessary for the investigation and design of road pavements, where there are many influential variables (aggregates, bitumen, void content ...),make arise the possibility of modeling certain tests which results may allow decreasing laboratory workload and thus provide other solutions. The work was carried out in two stages in which a methodology for the design and performance comparison of the results is presented. Two models have been used for analysis, determining which one yields closer results to those obtained previously in laboratory tests. To do this ABAQUS calculation program has been used, where by the implemented calculus models of extended finite element (XFEM) and Concrete Damage Plasticity the fracture behavior of a bituminous mixture has been studied. The study was carried out in either a two- dimensional and three-dimensional geometry in order to analyze the possible variations that may occur. The study of materials and their finite element modeling is proposed as a powerful calculation tool that increases the value of investigating these compounds. The use of these tools involves saving time and laboratory work, helping at the same time to estimate the various possible solutions to choose those most viable for laboratory reproduction.
Sponsorship: Universidad de Granada. Departamento de Mecánica de Estructuras e Ingeniería Hidráulica. Máster Universitario en Estructuras, curso 2012-2013
Keywords: Elementos finitos
Modelización
XFEM
Daño plástico
Mezcla bituminosa
URI: http://hdl.handle.net/10481/31235
Rights : Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 License
Appears in Collections:Proyectos Fin de Máster

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