Criterios
Sobre la Mecánica de Fractura.
Criterio de energía
Con este criterio, se asume que la fractura ocurre cuando la energía proporcionada para crecer la grieta, es suficiente para sobrepasar la resistencia del material.
G: Tasa de energía liberada: tasa de cambio en energía potencial en el área agrietada en un material elástico lineal.
Gc: Tasa crítica de energía liberada, que mide la resistencia a la fractura.
E: Módulo de Young.
σ:
Esfuerzo, remotamente aplicado (la placa tiene una longitud muy
superior a aquella de la grieta).
a: Mitad de la longitud de la grieta.
La tasa de energía liberada y la correspondiente tasa crítica resultan, respectivamente:
Donde:
σf: Medida de la resistencia a la deformación, varía con 1/a1/2.
ac: Mitad de la longitud crítica.
Otros resultados de interés:
Este criterio también supone que la resistencia a la fractura, Gc, es independiente del tamaño y geometría del cuerpo agrietado.
Criterio de intensidad de esfuerzo
En este criterio se asume que en el punto de avance de la grieta, los esfuerzos son proporcionales un factor de intensidad de esfuerzos, KI. La falla ocurre al igualarse el factor crítico de intensidad de esfuerzo, que mide la resistencia a la fractura, KIc.
El factor de intensidad y la correspondiente condición de falla resultan como sigue.
También aquí, la hipótesis es que el factor crítico KIc es independiente del tamaño y geometría del material.
Comparación de los dos criterios
Por comparación de las expresiones correspondientes, resulta esta equivalencia.
Casos del concreto y pavimentos.