Técnicas de Modelagem de Conformação de Chapas por Elementos Finitos
DOI:
https://doi.org/10.47385/cadunifoa.v1.n1.839Palavras-chave:
Estampagem, Estiramento, ABAQUS.Resumo
A necessidade de redução do tempo e dos custos de geração de um projeto faz com que a indústria utilize métodos de simulação numérica para o desenvolvimento de produtos. O objetivo deste trabalho é avaliar quais os modelos e métodos de solução são mais adequados e eficientes na simulação da conformação de chapas pelo MEF, através de modificações dos parâmetros de simulação, tais como: técnica de integração no tempo, velocidade de análise e refino de malha. Para tanto, é simulado o ensaio de estiramento de chapas finas proposto pela Universidade do Estado de Ohio e o embutimento de uma lata de atum. Nas simulações é utilizado o código ABAQUS. Observa-se, que o método implícito dinâmico possuir uma melhor precisão nos resultados simulados, quando comparados com os resultados experimentais e apresenta um elevado custo computacional. Em virtude de tal fato, o método explícito dinâmico apresenta uma melhor relação custo/benefício. Conclui-se que a
velocidade imposta ao modelo, apresenta uma grande influência na acurácia dos resultados. Observa-se que mesmo para níveis de velocidade muito baixos a relação energia cinética/energia de deformação é superior a 5%. Outro aspecto que apresenta elevada
influência na precisão dos resultados é o refino da malha da chapa.
Downloads
Referências
Dieter, George - Metalurgia Mecânica, 2ª Edição, Editora Guanabara Koogan S. A., Rio de Janeiro, 1981, 654 p. Seção 20.5: Estiramento, pp 583 - 586.
Moreira, Luciano - “Desenvolvimento e Simulação por Elementos Finitos de um Ensaio de Estiramento de Chapas Finas”, Tese de Mestrado - EEIMVR/UFF, Volta Redonda, Agosto de 1996.
Miles, M. P.; Siles, J. L.; Wagner, R. H.; Narasimhan, K. - "A Better Sheet Formability Test", A Metalurgical Transactions, Vol. 24A, pp.1143-1151, 1993.
Wagoner, R. H.; Wang, W.; Sriram, S. - “Development of OSU Formability Teste and OSU Friction Test”, Journal of Materials Processing Technology - Elsevier Science B. V., Vol. 45, pp 13 - 18, 1991.
Hosford, Wilian F.; Caddel, Robert M. - Metal Forming: mechanics and Metallurgy, 2ª Edition, Edited by Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, New Jersy, 1983, 364p. Cap. 14: Cupping, Redrawing, and Ironing, pp 286 - 308.
Dieter, George - Metalurgia Mecânica, 2ª Edição, Editora Guanabara Koogan S. A., Rio de Janeiro, 1981, 654 p. Seção 20.6: Estampagem Profunda ou Embutimetno, pp 587 - 593.
Backofen, Walter A. - Deformation Processing. London: Addison - Wesley Publishing Company, 1972. 326p. Cap. 11: Drawability, pp227 - 241.
Menezes, M. A. - “Strain Limit Theories, Anisotropy in Sheet Metal Forming and Simulation of Pressing Processes”, Tese de Doutorado - University of Birminghan, Agust 1995.
Karl Schweizerhof, K.; Hallquist, J. O. - “Explicit Time Integration and Contact Simulations for Thin Sheet Metalforming”, International Conference FE-Simulation of 3D Sheet Metal Forming Processes in Automotive Industry, Zurich, May 1991.
ABAQUS - Theory Manual, Version 5.4 - Hibbitt, Karlsson & Sorenson Inc., item 2.4.
Rebelo, N.; Nagtegaal, J. C.; Taylor, L. M. - “Comparasion of Implicit and Explicit Finite Element Methods in the Simulation of Metal Forming Processes”, Numerical Methods in Industrial Forming Process, pp 99 - 108, Rotterdam, 1992.
Prior, A. M. - “Applications of Implicit and Explicit Finite Element Techniques to Metal Froming”, Journal of Materials Processing Technology - Elsevier Science B.V., pp 649 - 656, 1994.
Haug, E.; Di Pasquale, E.; Pickett, A. K.; Ulrich, D. - “Industrial Sheet Metal Forming Simulation Using Explicit Finite Element Methods”, International Confernce FESimulation of 3D Sheet Metal Forming in Automotive Industry, Zurich, May 1991.
Cook, R. D. - Concepts and Applicatiuons of Finite Element Analysis, Edited by John Willey e Sons, Third Edition, pp 376 - 429, New York 1989.
ANSYS User’s Manual Revision 5.0 - “Theory Manual - Vol. IV”, ANSYS Inc., pp. 17- 1 - 17-48, December 1992.
Burford, D. A., Narasimhan, K.; Wagoner, R. H. - “A Theoretical Sensitivity Analysis for Full-Dome Formability Tests: Parameter Study for n, m ,r, and ”, A Metallurgical Transactions, Vol. 22A, pp 1775-1788, august - 1991.
Mattiason, K. - BEMSPANG, L. & SAMUELSSON - HAMMAN, T.; SCHEDIN, E. & MELANDER, A. - “Evaluation of a Dynamic approach Using Explicit Integration in 3-D Sheet Forming Simulation”, Numerical Methods in Industrial Forming Process, pp 55-66, Rotterdam, 1992.
ABAQUS User's Manual - Volume I, Version 5.4 - Hibbitt, Karlsson & Sorenson Inc., item 5.2.1, pp 5.2.1-1 - 5.2.1-5.
ABAQUS User's Manual - Volume II, Version 5.4 - Hibbitt, Karlsson & Sorenson Inc., item 8.4.15, pp 8.4.15-1 - 8.4.15-2.
ABAQUS User's Manual - Volume I, Version 5.4 - Hibbitt, Karlsson & Sorenson Inc., item 8.7.3, pp 8.7.3-1 - 8.7.3-10.
Villas Boas, Eduardo - “Influência da Utilização de Materiais com Dupla Redução Sobre à Embutibilidade de Produtos com Geometria Cilíndrica”, Tese de Mestrado - EEIMVR/UFF, Volta Redonda, Maio de 1996.
Wagner, R. H.; Nakamachi, E.; Germain, Y. - "Experience with Explicit and Implicit Finite Element Programs for Sheet Forming Analysis", Modeling of Metal Forming Processes, pp 131 - 138, France, August, 1988.
Soltani, B.; Mattiasson, K.; Samuelsson, A. - “Implicit and Dynamic Explicit Solutions of Balde Forming Using the Finte Element Method”, Journal of Materials Processing Technology - Elsevier Science B.V., vol. 54, pp 69 - 74, 1994.
LANCELLOTTI, MARLOS ROBERTO - “Simulação de Ensaio de Estiramento por Elementos Finitos Utilizando uma Técnica Estática”, Tese de Mestrado - EEIMVR/UFF, Volta Redonda, Março de 1998.
França Júnior, Hélio DOS SANTOS - “Sensibilidade da Simulação Numérica à Variação de Propriedades do Material e Parâmetros do Processo de Conformação de Chapas”, Tese de Mestrado - EEIMVR/UFF, Volta Redonda, Março de 1998.
Wang, W.; Wagoner, Robert H. - "A Realistic Friction Teste for Sheet Forming Operations", Sheet Metal and Stamping Symposium / SAE SP-994, pp 223 - 230, Warrendale, March 1993.
Tze-Chi Hsu; Kuo, S. - “Boundary Friction Model in Punch Friction Test”, Journal of Materials Processing Technology - Elsevier Science B.V., pp 601 - 606, 1994.
Rebelo, N.; Nagtegaal, J. C.; Hibbitt, H. D. - “Pratical Apects of Modeling Sheet Forming Processes”, Numiform 89, pp 31-43, Rotterdam, 1989.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Declaração de Transferência de Direitos Autorais - Cadernos UniFOA como autor(es) do artigo abaixo intitulado, declaro(amos) que em caso de aceitação do artigo por parte da Revista Cadernos UniFOA, concordo(amos) que os direitos autorais e ele referentes se tornarão propriedade exclusiva desta revista, vedada qualquer produção, total ou parcial, em qualquer outra parte ou meio de divulgação, impressa ou eletrônica, sem que a prévia e necessária autorização seja solicitada e, se obtida, farei(emos) constar o agradecimento à Revista Cadernos UniFOA, e os créditos correspondentes. Declaro(emos) também que este artigo é original na sua forma e conteúdo, não tendo sido publicado em outro periódico, completo ou em parte, e certifico(amos) que não se encontra sob análise em qualquer outro veículo de comunicação científica.
O AUTOR desde já está ciente e de acordo que:
- A obra não poderá ser comercializada e sua contribuição não gerará ônus para a FOA/UniFOA;
- A obra será disponibilizada em formato digital no sítio eletrônico do UniFOA para pesquisas e downloads de forma gratuita;
- Todo o conteúdo é de total responsabilidade dos autores na sua forma e originalidade;
- Todas as imagens utilizadas (fotos, ilustrações, vetores e etc.) devem possuir autorização para uso;
- Que a obra não se encontra sob a análise em qualquer outro veículo de comunicação científica, caso contrário o Autor deverá justificar a submissão à Editora da FOA, que analisará o pedido, podendo ser autorizado ou não.
O AUTOR está ciente e de acordo que tem por obrigação solicitar a autorização expressa dos coautores da obra/artigo, bem como dos professores orientadores antes da submissão do mesmo, se obrigando inclusive a mencioná-los no corpo da obra, sob pena de responder exclusivamente pelos danos causados.