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Simulação numérica de processos de conformação superplástica e corte de chapas metálicas (2011)

  • Authors:
  • USP affiliated author: GONÇALVES, CARLOS AUGUSTO PRADO - EP
  • School: EP
  • Sigla do Departamento: PME
  • Subjects: CONFORMAÇÃO MECÂNICA; CAM; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS
  • Language: Português
  • Abstract: A modelagem e a simulação numérica de processos de conformação pode ser uma ferramenta útil para dimensionar ferramentas e calibrar parâmetros, e assim otimizar os processos. O método dos elementos finitos é uma alternativa para simular deformações não-lineares em condições especiais como a fratura e a superplasticidade. Assim, o objetivo do presente trabalho foi a validação de modelos de simulação MEF da conformação superplástica da liga Ti-6Al-4V e o desenvolvimento de um modelo de simulação calibrado do processo de corte de chapas metálicas. Foi ainda o de desenvolver uma abordagem adequada de aquisição de dados e da sua elaboração para o correto uso de um software de simulações por elementos finitos. A descrição da fratura dúctil é normalmente empírica, e a modelagem devem ser validada para cada aplicação em específico. Inicialmente, o modelo de fratura foi calibrado por uma otimização computacional por análise inversa do próprio processo. Então, se verificou que o modelo era função somente do material no campo de aplicação considerado. Depois, considerando o ambiente industrial, uma abordagem aproximativa por ensaios de tração foi escolhida para caracterização do modelo de fratura, e um fator de correção foi considerado com base na comparação com os resultados da análise inversa. Além disso, a sensibilidade dos resultados à alguns parâmetros de processo foi estudada para verificar a importância da precisão de aquisição. Em conclusão, foi verificado que o modelo MEF gerou resultados com erros menores do que a variância dos resultados experimentais somente para três dos cinco materiais usados, e um critério de aplicação do modelo foi proposto com base na ductilidade do material a ser simulado. Já, o ensaio de expansão hidrostática livre foi simulado com um algoritmo de controle de pressão paramanter a taxa de deformação constante para que fosse compararado com resultados de simulações numéricas e dados experimentais do mesmo processo, mas com pressão controlada para manter a tensão constante. Em conclusão, características geométricas da peça formada apresentaram não mais que 10% de desvio nas comparações realizadas.
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    Versão Publicada CARLOS AUGUSTO PRADO GONÃ... Direct link
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    • ABNT

      GONÇALVES, Carlos Augusto Prado. Simulação numérica de processos de conformação superplástica e corte de chapas metálicas. 2011. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2011. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/f466bf0b-4582-424b-ab0e-a0036cc8359c/CARLOS%20AUGUSTO%20PRADO%20GON%C3%87ALVES%20PME11.pdf. Acesso em: 28 abr. 2024.
    • APA

      Gonçalves, C. A. P. (2011). Simulação numérica de processos de conformação superplástica e corte de chapas metálicas (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/f466bf0b-4582-424b-ab0e-a0036cc8359c/CARLOS%20AUGUSTO%20PRADO%20GON%C3%87ALVES%20PME11.pdf
    • NLM

      Gonçalves CAP. Simulação numérica de processos de conformação superplástica e corte de chapas metálicas [Internet]. 2011 ;[citado 2024 abr. 28 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/f466bf0b-4582-424b-ab0e-a0036cc8359c/CARLOS%20AUGUSTO%20PRADO%20GON%C3%87ALVES%20PME11.pdf
    • Vancouver

      Gonçalves CAP. Simulação numérica de processos de conformação superplástica e corte de chapas metálicas [Internet]. 2011 ;[citado 2024 abr. 28 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/f466bf0b-4582-424b-ab0e-a0036cc8359c/CARLOS%20AUGUSTO%20PRADO%20GON%C3%87ALVES%20PME11.pdf

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