Metodologia para simulação numérica de estruturas soldadas via elementos finitos com Software Sysweld

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vieira, Leandro Coutinho
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14875
Resumo: The establishment of manufacturing process with high productivity and quality is a constant requirement of the industrial sector. A possible methodology for carrying on this need of process optimization can be achieved by numerical-computational simulation. Specifically for welding processes, recently developed commercial software has called the attention in both academic and industrial sectors: the Sysweld®. This software has the capacity of simulating different welding processes, including heat source movement, material deposition, transient material properties as a function of temperature, phase transformation and also thermal and superficial treatments. As result, Syweld® is capable of predicting temperature field, residual stress, distortion and phase proportion (microconstituents). However, despite the great possibility of the software usage, it demands an experimental calibration to assure confidentiality on the results. Therefore, within this context, a case study was performed in an automotive component nationally fabricated to delimitate a methodology for carrying out the numerical-computational simulation for the welding process using the commercial software Sysweld®. Simulations were done for the welds made in a part of the rear axle of a hatch car and the results are shown for the temperature field, generated distortion in the part, residual stresses and phase proportion. The thermal results and displacements were experimentally compared to measurements done by thermocouples and three-dimensional table in the partner industry. This comparison led to a poor correlation between numerical and experimental data. In a second stage, a numerical-statistical study was carried out for assessing the parameters influence (gap, thickness, heat source level and clamping system) on the residual stress, maximum displacement and cooling rate between 800°C e 500°C (ΔT8/5). The obtained results are in agreement with technical literature.
id UFU_0320d64e02cda21ea85592d49cc36fcb
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/14875
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling Metodologia para simulação numérica de estruturas soldadas via elementos finitos com Software SysweldMethodology for Numerical Simulation of Welded Structures via Finite Elements with SysweldElementos finitosTensões residuaisDeformaçõesSoldagemMétodo dos elementos finitosDeformações e tensõesWeldingFinite elementsResidual stressDistortionCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAThe establishment of manufacturing process with high productivity and quality is a constant requirement of the industrial sector. A possible methodology for carrying on this need of process optimization can be achieved by numerical-computational simulation. Specifically for welding processes, recently developed commercial software has called the attention in both academic and industrial sectors: the Sysweld®. This software has the capacity of simulating different welding processes, including heat source movement, material deposition, transient material properties as a function of temperature, phase transformation and also thermal and superficial treatments. As result, Syweld® is capable of predicting temperature field, residual stress, distortion and phase proportion (microconstituents). However, despite the great possibility of the software usage, it demands an experimental calibration to assure confidentiality on the results. Therefore, within this context, a case study was performed in an automotive component nationally fabricated to delimitate a methodology for carrying out the numerical-computational simulation for the welding process using the commercial software Sysweld®. Simulations were done for the welds made in a part of the rear axle of a hatch car and the results are shown for the temperature field, generated distortion in the part, residual stresses and phase proportion. The thermal results and displacements were experimentally compared to measurements done by thermocouples and three-dimensional table in the partner industry. This comparison led to a poor correlation between numerical and experimental data. In a second stage, a numerical-statistical study was carried out for assessing the parameters influence (gap, thickness, heat source level and clamping system) on the residual stress, maximum displacement and cooling rate between 800°C e 500°C (ΔT8/5). The obtained results are in agreement with technical literature.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoMestre em Engenharia MecânicaO estabelecimento de processos de fabricação cada vez mais produtivos e de maior qualidade é um requerimento constante do meio industrial. Neste sentido, uma das metodologias possíveis para a busca pela otimização de processos é através do uso de simulações numérico-computacionais. Em específico para processos de soldagem, um software comercial de simulação numérico-computacional de desenvolvimento recente vem chamando a atenção por parte do setor industrial e meio acadêmico: o Sysweld®. Este software tem a capacidade de simular diferentes processos de soldagem, incluindo movimento da fonte de calor, deposição de material, as propriedades dos materiais dependentes da temperatura, transformações de fase e ainda tratamentos térmicos e superficiais. Como resultados, o Sysweld® é capaz de predizer campos de temperatura, tensões residuais, deformações e porcentagem de fases (microconstituintes). Entretanto, apesar da grande possibilidade de uso deste software, ele demanda uma calibração experimental para garantir a confiabilidade dos resultados. Com base neste contexto, foi realizado um estudo de caso em um componente automotivo fabricado nacionalmente, de maneira a delimitar uma metodologia de condução de simulação numérico-computacional para fabricação por soldagem no software comercial Sysweld®. Foram realizadas as simulações de todas as soldas do eixo traseiro de veículo do tipo hatch, como resultados foram obtidos o campo de temperatura, as deformações geradas no componente, as tensões residuais e a porcentagem de cada fase. Os resultados térmicos e de deslocamentos foram comparados experimentalmente através de medições realizadas com termopares e mesa tridimensional na indústria, onde não apresentaram boa correlação. Em uma segunda etapa foi realizado um estudo numérico-estatístico sobre a influência de parâmetros (folga, espessura, fonte de calor e sistema de fixação) sobre as tensões residuais, o deslocamento máximo e a variação do resfriamento entre as temperaturas de 800°C e 500°C ( ΔT8/5). Os resultados obtidos ficaram em conformidade com a literatura.Universidade Federal de UberlândiaBRPrograma de Pós-graduação em Engenharia MecânicaEngenhariasUFURade, Domingos Alveshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781681T7Vilarinho, Louriel Oliveirahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4707975Z6Ferraresi, Valtair Antoniohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787800U3Martins, FabioCarletti, CamiloVieira, Leandro Coutinho2016-06-22T18:40:12Z2011-05-172016-06-22T18:40:12Z2008-08-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfVIEIRA, Leandro Coutinho. Methodology for Numerical Simulation of Welded Structures via Finite Elements with Sysweld. 2008. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2008.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14875porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2016-06-23T07:07:16Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/14875Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2016-06-23T07:07:16Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.none.fl_str_mv Metodologia para simulação numérica de estruturas soldadas via elementos finitos com Software Sysweld
Methodology for Numerical Simulation of Welded Structures via Finite Elements with Sysweld
title Metodologia para simulação numérica de estruturas soldadas via elementos finitos com Software Sysweld
spellingShingle Metodologia para simulação numérica de estruturas soldadas via elementos finitos com Software Sysweld
Vieira, Leandro Coutinho
Elementos finitos
Tensões residuais
Deformações
Soldagem
Método dos elementos finitos
Deformações e tensões
Welding
Finite elements
Residual stress
Distortion
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
title_short Metodologia para simulação numérica de estruturas soldadas via elementos finitos com Software Sysweld
title_full Metodologia para simulação numérica de estruturas soldadas via elementos finitos com Software Sysweld
title_fullStr Metodologia para simulação numérica de estruturas soldadas via elementos finitos com Software Sysweld
title_full_unstemmed Metodologia para simulação numérica de estruturas soldadas via elementos finitos com Software Sysweld
title_sort Metodologia para simulação numérica de estruturas soldadas via elementos finitos com Software Sysweld
author Vieira, Leandro Coutinho
author_facet Vieira, Leandro Coutinho
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Rade, Domingos Alves
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781681T7
Vilarinho, Louriel Oliveira
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4707975Z6
Ferraresi, Valtair Antonio
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787800U3
Martins, Fabio
Carletti, Camilo
dc.contributor.author.fl_str_mv Vieira, Leandro Coutinho
dc.subject.por.fl_str_mv Elementos finitos
Tensões residuais
Deformações
Soldagem
Método dos elementos finitos
Deformações e tensões
Welding
Finite elements
Residual stress
Distortion
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
topic Elementos finitos
Tensões residuais
Deformações
Soldagem
Método dos elementos finitos
Deformações e tensões
Welding
Finite elements
Residual stress
Distortion
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
description The establishment of manufacturing process with high productivity and quality is a constant requirement of the industrial sector. A possible methodology for carrying on this need of process optimization can be achieved by numerical-computational simulation. Specifically for welding processes, recently developed commercial software has called the attention in both academic and industrial sectors: the Sysweld®. This software has the capacity of simulating different welding processes, including heat source movement, material deposition, transient material properties as a function of temperature, phase transformation and also thermal and superficial treatments. As result, Syweld® is capable of predicting temperature field, residual stress, distortion and phase proportion (microconstituents). However, despite the great possibility of the software usage, it demands an experimental calibration to assure confidentiality on the results. Therefore, within this context, a case study was performed in an automotive component nationally fabricated to delimitate a methodology for carrying out the numerical-computational simulation for the welding process using the commercial software Sysweld®. Simulations were done for the welds made in a part of the rear axle of a hatch car and the results are shown for the temperature field, generated distortion in the part, residual stresses and phase proportion. The thermal results and displacements were experimentally compared to measurements done by thermocouples and three-dimensional table in the partner industry. This comparison led to a poor correlation between numerical and experimental data. In a second stage, a numerical-statistical study was carried out for assessing the parameters influence (gap, thickness, heat source level and clamping system) on the residual stress, maximum displacement and cooling rate between 800°C e 500°C (ΔT8/5). The obtained results are in agreement with technical literature.
publishDate 2008
dc.date.none.fl_str_mv 2008-08-22
2011-05-17
2016-06-22T18:40:12Z
2016-06-22T18:40:12Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv VIEIRA, Leandro Coutinho. Methodology for Numerical Simulation of Welded Structures via Finite Elements with Sysweld. 2008. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2008.
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14875
identifier_str_mv VIEIRA, Leandro Coutinho. Methodology for Numerical Simulation of Welded Structures via Finite Elements with Sysweld. 2008. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2008.
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14875
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.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
BR
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Engenharias
UFU
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
BR
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Engenharias
UFU
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1805569591180525568