Un modelo termomecánico para problemas de solidificación de metales
- Autores: Javier Celentano Diego
- Directores de la Tesis: Sergio Horacio Oller Martínez (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 1994
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Xavier Oliver Olivella (presid.), Jordi Tartera Barrabeig (secret.), Joaquín Marti Rodríguez (voc.), Eduardo Dvorkin (voc.), Sergio Rodolfo Idelson Barg (voc.)
- Materias:
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- Resumen
La descripcion completa del comportamiento termomecanico de cuerpos con propiedades termicas y mecanicas variables y que cambian su temperatura durante un determinado proceso, es de gran importancia practica en muchas situaciones que se presentan en el campo de la ingenieria. Si bien diversos investigadores han intentado realizar un estudio analitico de esta clase de problemas, se ha reconocido ampliamente que el uso de metodos numericos es imprescindible para considerar problemas reales complejos. En primera instancia,se describe en esta tesis una formulacion simplificada para problemas de cambio de fase generalizado. Se incluye, ademas, su correspondiente forma discretizada y la estrategia de solucion numerica empleada en el contexto del metodo de elementos finitos. Como paso posterior y tomando en cuenta algunos de los aspectos comentados anteriormentem, se ha desarrollado en esta tesis un modelo termomecanico acoplado para simular el problema de solidificacion en procesos de fundicion. El modelo, basado en la teoria de la termoplasticidad isotropa y formulado desde un punto de vista macroscopico, incluye efectos de cambio de fase generalizado y considera los diferentes comportamientos termomecanicos del material que solidifica durante su evolucion de la fase liquida a la solida. Se definen, entonces, una funcion de cambio de fase, ecuaciones de evolucion plastica y una ley constitutiva dependiente de la temperatura. No se desprecian los terminos de acoplamiento en las diferentes ecuaciones y, ademas, se consideran condiciones de contorno termicas y mecanicas variables: las primeras se deben a la existencia de una capa de aire entre la pieza y el molde que la rodea, mientras que las segundas implican la consideracion del problema de contacto mecanico. Los detalles de estos modelos se discuten tambien en este trabajo. Se obtiene la forma debil y la formulacion de elementos finitos del modelo termomecanico acoplado. Se se
