REVISTA DE INGENIERIA DYNA

Palabras clave:

Anchor cable, Tensile test, Tension-torsion coupling, Mechanical properties, Numerical simulation, Cable de anclaje, Ensayo de tracción, Acoplamiento tensión-torsión, Propiedades mecánicas, Simulación numérica

Tipo de artículo:

ARTICULO DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLE

Sección:

ARTICULOS DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLES

En vista de la falta de análisis del efecto de acoplamiento de la tensión y el par inverso de un cable de anclaje, se ha utilizado un equipo de desarrollo propio para realizar un ensayo de tracción en los cables de anclaje de tres diámetros diferentes (9,5 mm, 12,7 mm, 15,2 mm) en condiciones de rotación libre y sin rotación. Posteriormente se construyó el modelo numérico tridimensional del cable de anclaje, se simuló el proceso del ensayo de tensión axial y los resultados computacionales fueron coherentes con los resultados experimentales. Basándose en el principio de trabajo y energía, se propone una fórmula para la fuerza de tracción para el desacoplamiento de la tracción y el par inverso del cable de anclaje. Los resultados muestran que tanto la tensión como el par máximo aumentan con el diámetro del cable de anclaje, y el efecto de la longitud de bloqueo en la tensión y el par máximo no es algo obvio. El cable de anclaje genera un par inverso cuando se tira de él sin rotación, el proceso de cambio de par se divide en las fases elástica y plástica, el par en la fase elástica aumenta linealmente con el aumento de la fuerza de tracción, mientras que el par en la fase plástica permanece estable y la fuerza de tracción aumenta ligeramente. Bajo la condición de rotación libre, el módulo elástico del cable de anclaje disminuirá, el porcentaje de la fuerza de tracción utilizada para desenrollar tres cables de diferentes diámetros (9,5 mm, 12,7 mm, 15,2 mm) fue del 11%, 12% y 10%, respectivamente. Las conclusiones obtenidas en el estudio pueden servir de referencia para orientar prácticas similares en ingeniería.

Palabras clave: Cable de anclaje, Ensayo de tracción, Acoplamiento tensión-torsión, Propiedades mecánicas, Simulación numérica