Modelo Termo-mecânico-metalúrgico de chapa de aço naval DH36 soldada com MAG/John

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Hernández Chujutalli, John Alex
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/7122
Resumo: Welding process in naval steel plates is widely used in the naval and offshore industry due to its great potential for automation among other advantages. Residual stresses and deformations from the welding process have a significant influence in the performance and reliability of the welded structures. From a thermo-mechanicalmetallurgical numerical model sequentially coupled, developed in a finite element program, the thesis contributes proposing methods that will aid in the study of the influence of metallurgical analysis on residual stresses and deformations in a naval steel plate. The thesis was divided into three models: the thermal, metallurgical and mechanical. In the thermal model, a methodology was proposed to determine the heat source parameters to ensure a suitable temperature distribution, through a mathematical model, experimental data, and numerical models to calibrate and verify the methodology. Different cases were studied, such as weld bead deposition and fillet joint. In the metallurgical model, the deformations were determined due to the phase transformations of the microstructures considering the prior austenite grain size, through a method proposed from welding CCT diagrams. In the mechanical model, the constitutive equations were modified, using the finite element program subroutines to introduce the increments of the deformations due to the phase transformation in the ZTA. Finally, the influence of the phase transformations on the residual stresses and deformations for the naval steel DH-36 was analyzed.
id UFRJ_c75e746bca5647d42959bf0ccbf07022
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/7122
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Modelo Termo-mecânico-metalúrgico de chapa de aço naval DH36 soldada com MAG/JohnEngenharia oceânicaChapas de aço naval x soldagemProjetos de sistemas oceânicos fixos e semi-fixosCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NAVAL E OCEANICAWelding process in naval steel plates is widely used in the naval and offshore industry due to its great potential for automation among other advantages. Residual stresses and deformations from the welding process have a significant influence in the performance and reliability of the welded structures. From a thermo-mechanicalmetallurgical numerical model sequentially coupled, developed in a finite element program, the thesis contributes proposing methods that will aid in the study of the influence of metallurgical analysis on residual stresses and deformations in a naval steel plate. The thesis was divided into three models: the thermal, metallurgical and mechanical. In the thermal model, a methodology was proposed to determine the heat source parameters to ensure a suitable temperature distribution, through a mathematical model, experimental data, and numerical models to calibrate and verify the methodology. Different cases were studied, such as weld bead deposition and fillet joint. In the metallurgical model, the deformations were determined due to the phase transformations of the microstructures considering the prior austenite grain size, through a method proposed from welding CCT diagrams. In the mechanical model, the constitutive equations were modified, using the finite element program subroutines to introduce the increments of the deformations due to the phase transformation in the ZTA. Finally, the influence of the phase transformations on the residual stresses and deformations for the naval steel DH-36 was analyzed.O processo de soldagem em chapas de aço naval é amplamente usado na indústria naval e offshore, devido ao seu grande potencial para a automatização entre outras vantagens. As tensões residuais e as deformações oriundas do processo de soldagem têm significante influência no desempenho e na confiabilidade da estrutura soldada. A partir de um modelo numérico termo-mecânico-metalúrgico sequencialmente acoplado, desenvolvido num programa de elementos finitos, a tese contribui propondo métodos que auxiliem no estudo da influência da análise metalúrgica sobre as tensões residuais e deformações numa chapa de aço naval. A tese foi dividida em três modelos: térmico, metalúrgico e mecânico. No modelo térmico foi proposta uma metodologia para determinar os parâmetros da fonte de calor para garantir uma distribuição de temperatura adequada, através de um modelo matemático, dados experimentais e modelos numéricos para calibrar e conferir a metodologia. Foram estudados diferentes casos, como a deposição de um cordão de solda e uma junta de filete. No modelo metalúrgico, foram determinadas as deformações causadas pelas transformações de fases das microestruturas considerando o tamanho de grão da austenita prévia, através de um método proposto usando um diagrama de transformação de resfriamento contínuo para soldagem. No modelo mecânico foram modificadas as equações constitutivas usando as subrotinas do programa de elementos finitos para introduzir o incremento das deformações devido à transformação de fase na ZTA. Finalmente, foi analisada a influência das transformações de fase sobre as tensões residuais e deformações para o aço naval DH-36.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia OceânicaUFRJEstefen, Segen Faridhttp://lattes.cnpq.br/1506985154991816Soares, Carlos Antonio Pancada GuedesPayão Filho, João da CruzGurova, TetyanaCaprace, Jean-David Job Emmanuel MarieCyrino, Julio Cesar RamalhoHernández Chujutalli, John Alex2019-04-05T17:17:31Z2023-12-21T03:04:53Z2017-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://hdl.handle.net/11422/7122porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2023-12-21T03:04:53Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/7122Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2023-12-21T03:04:53Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.none.fl_str_mv Modelo Termo-mecânico-metalúrgico de chapa de aço naval DH36 soldada com MAG/John
title Modelo Termo-mecânico-metalúrgico de chapa de aço naval DH36 soldada com MAG/John
spellingShingle Modelo Termo-mecânico-metalúrgico de chapa de aço naval DH36 soldada com MAG/John
Hernández Chujutalli, John Alex
Engenharia oceânica
Chapas de aço naval x soldagem
Projetos de sistemas oceânicos fixos e semi-fixos
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NAVAL E OCEANICA
title_short Modelo Termo-mecânico-metalúrgico de chapa de aço naval DH36 soldada com MAG/John
title_full Modelo Termo-mecânico-metalúrgico de chapa de aço naval DH36 soldada com MAG/John
title_fullStr Modelo Termo-mecânico-metalúrgico de chapa de aço naval DH36 soldada com MAG/John
title_full_unstemmed Modelo Termo-mecânico-metalúrgico de chapa de aço naval DH36 soldada com MAG/John
title_sort Modelo Termo-mecânico-metalúrgico de chapa de aço naval DH36 soldada com MAG/John
author Hernández Chujutalli, John Alex
author_facet Hernández Chujutalli, John Alex
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Estefen, Segen Farid
http://lattes.cnpq.br/1506985154991816
Soares, Carlos Antonio Pancada Guedes
Payão Filho, João da Cruz
Gurova, Tetyana
Caprace, Jean-David Job Emmanuel Marie
Cyrino, Julio Cesar Ramalho
dc.contributor.author.fl_str_mv Hernández Chujutalli, John Alex
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia oceânica
Chapas de aço naval x soldagem
Projetos de sistemas oceânicos fixos e semi-fixos
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NAVAL E OCEANICA
topic Engenharia oceânica
Chapas de aço naval x soldagem
Projetos de sistemas oceânicos fixos e semi-fixos
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NAVAL E OCEANICA
description Welding process in naval steel plates is widely used in the naval and offshore industry due to its great potential for automation among other advantages. Residual stresses and deformations from the welding process have a significant influence in the performance and reliability of the welded structures. From a thermo-mechanicalmetallurgical numerical model sequentially coupled, developed in a finite element program, the thesis contributes proposing methods that will aid in the study of the influence of metallurgical analysis on residual stresses and deformations in a naval steel plate. The thesis was divided into three models: the thermal, metallurgical and mechanical. In the thermal model, a methodology was proposed to determine the heat source parameters to ensure a suitable temperature distribution, through a mathematical model, experimental data, and numerical models to calibrate and verify the methodology. Different cases were studied, such as weld bead deposition and fillet joint. In the metallurgical model, the deformations were determined due to the phase transformations of the microstructures considering the prior austenite grain size, through a method proposed from welding CCT diagrams. In the mechanical model, the constitutive equations were modified, using the finite element program subroutines to introduce the increments of the deformations due to the phase transformation in the ZTA. Finally, the influence of the phase transformations on the residual stresses and deformations for the naval steel DH-36 was analyzed.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-07
2019-04-05T17:17:31Z
2023-12-21T03:04:53Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11422/7122
url http://hdl.handle.net/11422/7122
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica
UFRJ
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica
UFRJ
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv pantheon@sibi.ufrj.br
_version_ 1815455983990734848