“Bicentenário da Independência: 200 anos de ciência, tecnologia e inovação no Brasil e 96 anos de contribuição da UFV”.
8 a 10 de novembro de 2022
Trabalho 15989
| ISSN | 2237-9045 |
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| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia mecânica |
| Setor | Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Luana Laurett Groner |
| Orientador | CARLOS AUGUSTO DOS SANTOS |
| Título | Desenvolvimento de rotina numérica para definição de tensão efetiva em simulações de processos de conformação mecânica a quente |
| Resumo | Os processos de conformação mecânica a quente envolvem os fenômenos mecânico e térmico, uma vez que durante a operação ocorre a deformação plástica e a transferência de calor entre peça/ambiente e peça/matrizes. Esses processos atendem diversos segmentos da indústria mecânica fornecendo vários tipos de peças, entre as quais pode-se mencionar: eixos virabrequins, engrenagens para redutores, peças estruturais de equipamentos e máquinas agrícolas, rodas de locomotivas e vagões. Atualmente, o método de elementos finitos tem se apresentado como uma abordagem interessante para o estudo da conformação a quente, pois possibilita a análise de muitas variáveis dos processos em uma única simulação. Os programas comerciais disponíveis no mercado para esse tipo de simulação são estrangeiros (DEFORM, FORGE, QFORM, SIMUFACT). Em termos nacionais, no ano de 2016, foi iniciada a linha de pesquisa de desenvolvimento de softwares brasileiros voltados para simulação a quente de processos de conformação mecânica, sendo o primeiro resultado obtido o programa SARQ – Sistema de Análise do Recalque a Quente. Dentro do contexto da linha de pesquisa, este trabalho teve por objetivo aperfeiçoar a rotina para o cálculo da tensão efetiva do SARQ, possível fonte de alguns erros detectados no programa. O cálculo da tensão efetiva é importante nas simulações devido à sua presença nas integrais que caracterizam a equação de rigidez. A solução da equação de rigidez fornece o valor da variável de campo em cada nó da malha de elementos finitos durante a interação entre as partes térmica e mecânica do modelo. A elaboração da rotina de interesse envolveu três etapas: criação de espaços tridimensionais discretizados (bancos de dados) de tensão efetiva em função da deformação efetiva, da taxa de deformação efetiva e da temperatura, baseados em tabelas da literatura; programação da rotina para cálculo da tensão efetiva, um código de interpolação dos valores de tensão efetiva do banco de dados; realização de testes com a rotina programada de forma a validar seus cálculos de tensões efetivas. Um total de quatro bancos de dados foram gerados a partir das tabelas citadas, dois para o aço 1016 e dois para o aço 1060. A rotina numérica obtida foi avaliada pela realização de testes comparando os valores da tensão efetiva em três tipos de pontos do banco de dados: vértices dos paralelepípedos do espaço discretizado; pontos centrais desses paralelepípedos; pontos internos dos paralelepípedos, diferentes de seus vértices e centros. Os valores de tensão efetiva calculados pela rotina e seus respectivos valores de referência do banco de dados foram locados em um mesmo gráfico. Os gráficos gerados revelaram erros insignificantes entre os dados confrontados, para sua ordem de grandeza. Portanto, ficou evidente que a rotina desenvolvida executou o cálculo da tensão efetiva adequadamente, sugerindo assim sua inclusão no programa SARQ. |
| Palavras-chave | Recalque a quente de tarugos, Método de elementos finitos, Rotina de cálculo da tensão efetiva. |
| Forma de apresentação..... | Vídeo |
| Link para apresentação | Vídeo |
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