Análise térmica do processo de soldagem TIG de amostras metálicas
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Data de Publicação: | 2010 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14864 |
Resumo: | Problems involving heat transference with phase change occur in several industrial processes, such as metal processing, casting solidification, environmental engineering and thermal system of energy storage in a space station. The main difficulty in solving thermal problems with phase change is the solid-liquid interface position identification due to the particular physical properties behavior in the domain for each phase. Thus, for a better comprehension and study of this kind of problems, this work presents a numerical solution of the diffusion equation based on the enthalpy formulation. The purpose of this work is developing a technique to obtain the heat flow, temperature profile and the weld pool geometry during the welding process TIG of cylindrical samples of stainless steel AISI 304. Accordingly, the thermal problem is treated as an inverse problem of heat transference with phase change and experimental data concerning the temperature of the welded piece and the size fused area will be used to validate the thermal model proposed in this work. It is emphasized that the inverse technique of the Golden Section will be applied to determinate the heat input during the welding process. Furthermore, this work presents an analysis of errors inherent to the numerical thermal model and the experimental data. |
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Análise térmica do processo de soldagem TIG de amostras metálicasAnalysis of thermal process for TIG welding of metal samplesProblema inversosProcesso de soldagemMudança de fase e otimizaçãoCalor - TransmissãoProblemas inversos (Equações diferenciais)SoldagemInverse problemsWelding processesPhase change and optimizationCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAProblems involving heat transference with phase change occur in several industrial processes, such as metal processing, casting solidification, environmental engineering and thermal system of energy storage in a space station. The main difficulty in solving thermal problems with phase change is the solid-liquid interface position identification due to the particular physical properties behavior in the domain for each phase. Thus, for a better comprehension and study of this kind of problems, this work presents a numerical solution of the diffusion equation based on the enthalpy formulation. The purpose of this work is developing a technique to obtain the heat flow, temperature profile and the weld pool geometry during the welding process TIG of cylindrical samples of stainless steel AISI 304. Accordingly, the thermal problem is treated as an inverse problem of heat transference with phase change and experimental data concerning the temperature of the welded piece and the size fused area will be used to validate the thermal model proposed in this work. It is emphasized that the inverse technique of the Golden Section will be applied to determinate the heat input during the welding process. Furthermore, this work presents an analysis of errors inherent to the numerical thermal model and the experimental data.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoMestre em Engenharia MecânicaProblemas envolvendo transferência de calor com mudança de fase ocorrem em diversos processos industriais, tais como processamento de metal, solidificação das carcaças, engenharia ambiental e no sistema térmico do armazenamento da energia em uma estação espacial. A principal dificuldade na solução de problemas térmicos com mudança de fase está na identificação da posição da interface sólido-líquido devido ao comportamento particular das propriedades físicas no domínio para cada fase. Assim, para uma melhor compreensão e estudo dessa classe de problemas, apresenta-se neste trabalho a solução numérica da equação da difusão baseada na formulação da entalpia. O propósito deste trabalho é o desenvolvimento de uma técnica para a obtenção do fluxo de calor, perfil de temperatura e geometria da poça de fusão durante o processo de soldagem TIG de amostras cilíndricas de aço inoxidável AISI 304. Nesse sentido, o problema térmico é tratado como um problema inverso de transferência de calor com mudança de fase e dados experimentais referentes à temperatura da peça soldada e dimensões da área fundida serão usados para validar o modelo térmico proposto neste trabalho. Ressalta-se que a técnica inversa da Seção Áurea será aplicada para determinar o aporte de calor durante o processo de soldagem. Além disso, o trabalho apresenta uma análise dos erros inerentes ao modelo térmico numérico e aos dados experimentais.Universidade Federal de UberlândiaBRPrograma de Pós-graduação em Engenharia MecânicaEngenhariasUFUCarvalho, Solidônio Rodrigues dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4762468A6Lima, Frederico Romagnoli Silveirahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4701265P4Matos, Cristiene V. Gonçalves deCângani, Ana Paula Mázaro2016-06-22T18:40:10Z2011-02-282016-06-22T18:40:10Z2010-05-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfCÂNGANI, Ana Paula Mázaro. Analysis of thermal process for TIG welding of metal samples. 2010. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2010.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14864porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2016-06-23T07:06:46Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/14864Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2016-06-23T07:06:46Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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