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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10262| Título: | Comparação de técnicas numéricas para análise de metais no regime plástico |
| Autor(es): | Wajima, Leandro Takeo |
| Orientador(es): | Luersen, Marco Antônio |
| Palavras-chave: | Método dos elementos finitos Compostos metálicos Análise numérica Finite element method Metallic composites Numerical analysis |
| Data do documento: | 18-Jun-2015 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | WAJIMA, Leandro Takeo. Comparação de técnicas numéricas para análise de metais no regime plástico. 2015. 138 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015. |
| Resumo: | O presente trabalho dedica-se à comparação de técnicas numéricas via Método dos Elementos Finitos (MEF) para análise estrutural de componentes metálicos no regime plástico. As simulações numéricas são realizadas através do software Abaqus e as técnicas numéricas de solução envolvidas e testadas são: número de incrementos de carga, controle incremental, método de solução de sistemas não lineares, critérios de escoamento e, por fim, modelo de encruamento. Primeiramente, estudou-se um caso de uma placa quadrada com um furo central circular relacionando testes envolvendo diferentes configurações das variáveis de solução numérica citadas anteriormente e, através de uma análise de eficiência, determinou-se qual era a configuração mais satisfatória. Por sua vez, estendeu-se tal escolha para um segundo caso, correspondente à simulação numérica de um corpo de prova submetido à tração uniaxial. Esse caso foi baseado em um trabalho experimental encontrado na bibliografia em que o principal objetivo foi comparar resultados (de natureza estrutural) numérico e experimental em relação ao comportamento plástico com o intuito de observar se as técnicas utilizadas eram satisfatórias e condizentes com os valores obtidos experimentalmente. Por último, ainda empregando a mesma configuração escolhida no primeiro caso, simulou-se também um componente de suspensão veicular a fim de se analisar o material em termos estruturais no regime plástico. Como resultado, este trabalho expõe as características e a influência de cada técnica numérica no âmbito do comportamento plástico de metais no que diz respeito à análise estrutural. Os resultados apresentados, de modo geral, foram satisfatórios, apresentando médias de erro relativo variando entre 1,66% e 16,63%. Adicionalmente, os casos simulados convergiram numa faixa entre 10,2 e 260,9 segundos dependendo do grau de complexidade do componente. |
| Abstract: | This monography is dedicated to compare numerical techniques used in Finite Element Method (FEM) for structural analysis of metal components in the plastic regime. The finite element code is performed by Abaqus. The numerical techniques involved are number of load increments, incremental control, nonlinear systems method, yield criteria and finally, hardening model. Firstly, a case of a square plate with a circular center hole was studied in relation to the tests involving different configurations of the variables mentioned above and, via an analysis of efficiency, it was determined which was the most satisfactory configuration.. In turn, the last choice was extended for the following case in regards to the numerical simulation of a specimen subjected to uniaxial tensile. This case was based on an experimental study found in the literature in which the main objective was to compare the numerical and experimental results (in structural terms) related to plastic behavior in order to see if the techniques used were satisfactory and consistent with the values obtained experimentally. Finally, still using the same configuration chosen in the first case, a vehicular suspension component was simulated in order to analyze the metal plastic regime. As a result, the current work presents the features and the influence of each numerical technique under plastic behavior of metals related to structural analysis. the results in general were satisfactory. There were small deviations of final values of von Mises and Tresca equivalent stresses to the nodal points of the studied cases. The results in general were satisfactory, showing average errors ranging from 1.66% to 16.63%. Additionally, the simulated cases converged in a range between 10.2 and 260.9 seconds depending on the degree of complexity of the component. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10262 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecânica |
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