Ajuste de los aceros corrugados ferríticos, austeníticos y austenoferríticos a los modelos de endurecimiento elastoplástico por deformación
DOI:
https://doi.org/10.3989/revmetalm.94Palabras clave:
Barras corrugadas, Comportamiento elastoplástico, Curva tensión-deformación, Exponente de endurecimiento por deformación, Modelo de Hollomon, Modelo de Ramberg-OsgoodResumen
Uno de los principales factores tenidos en cuenta en la fabricación de aceros estructurales es su comportamiento durante la fase elastoplástica o de endurecimiento por deformación. Normas neozelandesas y sudafricanas plantean diversas aproximaciones teóricas para describir dicho comportamiento en el caso de los aceros inoxidables. En el campo de la construcción resulta de interés la descripción del comportamiento tenso-deformacional de los aceros corrugados utilizados en las estructuras de hormigón armado. En este artículo se discuten los modelos planteados en las normas citadas anteriormente así como los existentes en la literatura tanto para los aceros corrugados inoxidables como para los aceros al carbono fabricados mediante el proceso denominado TEMPCORE® Los aceros TEMPCORE® analizados arrojan un valor del exponente de endurecimiento por deformación según el modelo de Hollomon de 0.17. Los aceros inoxidables austeníticos se ajustan mejor al modelo de Rasmussen presentando un exponente de valor 6 realizando un ajuste libre de la función correspondiente. Para los aceros inoxidables Dúplex se obtienen muy bajos ajustes para los dos modelos citados.
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Abbassi, F., Mistou, S., Zghal, A. (2013). Failure analysis based on microvoid growth for sheet metal during uniaxial and biaxial tensile test. Mater. Design 49, 638–646. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.02.020
Abdella, K. (2006). Inversion of a full range stress-strain relation for stainless steel alloys. Int. J. Non-Lineal Mech. 41 (3), 456–463. https://doi.org/10.1016/j.ijnonlinmec.2005.10.002
Abdella, K. (2007). An explicit stress formulation for stainless steel applicable in tension and compression. J. Constr. Steel Res. 63 (3), 326–331. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2006.06.001
Abdella, K. (2009). Explicit full-range stress-strain relations for stainless steel at high temperatures. J. Constr. Steel Res. 65 (4), 794–800. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2008.09.001
Abdella, K., Thannon, R.A., Mehri, A.I., Alshaikh, F.A. (2011). Inversion of three-stage stress-strain relation for stainless steel in tension and compression. J. Constr. Steel Res. 67 (5), 826–832. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2010.12.011
Aparicio, G., D'Armas, H., Ciaccia, M. (2007). Comportamiento elastoplástico en tracción de láminas de acero ASTM A-569. Rev. Ing. 14 (1), 57–63.
AS/NZS 4673 (2001). Cold-formed stainless steel structures. Welding Technology Institute of Australia, Standards Australia International Ltd, New Zealand.
Bergström, Y. (2011). The Hollomon n-value, and the strain to necking in steel. YB mat. www.plastic-deformation.com/paper8.pdf.
Castro, H., Rodríguez, F.J., Belzunce, F.J. (2001). Comportamiento a fractura de aceros inoxidables austeníticos utilizados como material de refuerzo en hormigón armado. Anales Mecánica la Fractura 18, 124–129.
Considére, M. (1885). L’emploi du fer et de l’acier dans les constructions. Annales Des Ponts et Chaussées 6 (9), 574-775.
Dieter, G.E. (1976). Mechanical Metallurgy. 2nd Edition, McGraw Hill, Nueva York.
Do-ate Megías, A., Calavera Ruiz, J., Galligo Estévez, J.M., Marí Bernat, A.R., Perepérez Ventura, B., Gómez Rey, N., Ruano Paniagua, N. (2003). Diagramas característicos de tracción de los aceros con características especiales de ductilidad, con marca ARCER. Monografías ARCER Nº 4. Instituto para la promoción de armaduras certificadas (IPAC), Madrid.
Dowling, N.E. (1999). Mechanical Behaviour of Materials. 4th Edition, Prentice Hall, Upper Saddle River.
EN 1992-1-1 (2004). Design of concrete structures. European Standard.
Hollomon, J.H. (1945). Tensile deformation. Trans. Am. Inst. Min. Eng. 162, 268–290.
Hortigón, B., Nieto-García, E.J., Fernández-Ancio, F., Hernández, O. (2012). Influence of corrugation shape in steel bars ductility used on reinforced concrete. AIP Conference Proceedings 1431, 111-117. https://doi.org/10.1063/1.4707556
Kallpakjian, S., Schmid, S.R. (2003). Manufacturing Processes for Engineering Materials. Prentice Hall, Upper Saddle River.
Kang, G., Kan, Q. (2007). Constitutive modeling for uniaxial time-dependent ratcheting of SS304 stainless steel. Mech. Mater. 39 (5), 488–499. https://doi.org/10.1016/j.mechmat.2006.08.004
Komori, K. (2014). Evaluation of ductile fracture in sheet metal forming using the ellispsoidal void model. Mech. Mater. 77, 67–79. https://doi.org/10.1016/j.mechmat.2014.07.002
Macdonald, M., Rhodes, J., Taylor, G.T. (2000). Mechanical properties of stainless steel lipped channels. 15th International Specialty Conference on Cold-Formed Steel Structures, St. Louis, Missouri, USA, pp. 673-686.
Mashayekhi, M., Ziaei-Rad, S., Parvizian, J., Niklewicz, J., Hadavinia, H. (2007). Ductile crack growth based on damage criterion: Experimental and numerical studies. Mech. Mater. 39 (7), 623–636. https://doi.org/10.1016/j.mechmat.2006.10.004
Mirambell, E., Real, E. (2000). On the calculation of deflections in structural stainless steel beams: An experimental and numerical investigation. J. Constr. Steel Res. 54 (1), 109–133. https://doi.org/10.1016/S0143-974X(99)00051-6
Nadai, A. (1950). Theory of flow and fracture of solids. McGraw Hill, New York.
Nayebi, A., El Abdi, R., Bartier, O., Mauvoisin, G. (2002). New procedure to determine steel mechanical parameters from the spherical indentation technique. Mech. Mater. 34 (4), 243–254. https://doi.org/10.1016/S0167-6636(02)00113-8
Quach, W.M., Teng, J.G., Chung, K.F. (2008). Three-stage full-range stress-strain model for stainless steels. J. Struct. Eng. 134 (9), 1518–1527. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2008)134:9(1518)
Ramberg, W., Osgood, W.R. (1943). Description of stress-strain curves by three parameters. Report: Technical Note 902, National Advisory Committee for Aeronautics, Washington, USA.
Rasmussen, K. (2003). Full-range stress-strain curves for stainless steel alloys. J. Constr. Steel Res. 59 (1), 47–61. https://doi.org/10.1016/S0143-974X(02)00018-4
SABS 0162-4 (1997). Structural use of steel. Part 4: The design of cold-formed stainless steel structural members. The South African Bureau of Standards, Johannesburgo.
UNE-EN-ISO 6892-1 (2010). Materiales metálicos. Ensayo de tracción. Parte 1: Método de ensayo a temperatura ambiente. AENOR, Madrid.
UNE-EN-ISO 15630-1 (2011). Aceros para el armado y el pretensado de hormigón. Métodos de ensayo. Parte 1: Barras, alambres y alambrón para hormigón armado. AENOR, Madrid.
Wang, K., Carsley, J.E., He, B., Li, J., Zhang, L. (2014). Measuring forming limit strains with digital image correlation analysis. J. Mater. Process. Tech. 214 (5), 1120–1130. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2014.01.001
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