Content area
Abstract
Neste trabalho faz-se a aplicação da modelação numérica por elementos finitos à conformação plástica de chapas metálicas e ao forjamento.
No caso do forjamento o trabalho realizado dirigiu-se no sentido de aprofundar os conhecimentos do forjamento das ligas de alumínio, assim como potenciar a utilização da simulação numérica como ferramenta de apoio na fase de projecto de novos componentes. São apresentados vários exemplos de modelação numérica que também permitem verificar as capacidades e limitações de um programa de elementos finitos de uso genérico para modelação deste tipo de processos.
Relativamente à conformação plástica de chapas metálicas faz-se a implementação na modelação numérica de um novo modelo constitutivo para a caracterização do comportamento mecânico do material. Os modelos actuais não entram em consideração com a textura cristalográfica nem com as trajectórias de deformação não proporcionais, as quais podem afectar a evolução da anisotropia e do encruamento. Tendo em consideração que as propriedades mais significativas dos materiais em chapa são a anisotropia plástica e o encruamento, podemos afirmar que a precisão das simulações depende dos modelos constitutivos que descrevem este comportamento. Enquanto nas operações de conformação simples as suas influências se verificam apenas localmente, nas operações complexas existe por parte da simulação uma perda de rigor que não pode ser negligenciada. O modelo que aqui se apresenta é uma combinação, da superficie de cedência "yield locus" gerada pela textura cristalográfica e da estrutura de deslocações responsável pelo encruamento isotrópico e cinemático. O objectivo é utilizar a superficie de cedência "yield locus" assim descrita na simulação numérica. Entende-se ainda que a anisotropia induzida pela deformação é justificada pelo encruamento provocado pelo trabalho mecânico, devido à interacção entre a estrutura de deslocamentos previamente formada e o carregamento actual. Este modelo foi implementado num programa de elementos finitos.
Em ambas as aplicações, considerar-se-á uma parte experimental que permitirá a comparação e respectiva validação dos resultados. Nos exemplos apresentados fazem-se uso de diferentes materiais como o aço e o aluminio e fizeram-se os ensaios experimentais correspondentes à sua caracterização mecânica.
