Multiphysics Coupling Method to Simulate the Friction Stir Welding Process

Jonathan Fabregas Villegas; Rafael Ramírez Restrepo; Wilman Antonio Orozco Lozan; Javier Andrés Carpintero Durango; Jimy Unfried Silgado

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Multiphysics Coupling Method to Simulate the Friction Stir Welding Process

Jonathan Fábregas Villegas ^[1] ; Rafael Ramirez Restrepo ^[1] ; Willman Antonio Orozco Lozano ^[1] ; Javier Andrés Carpintero Durango ^[2] ; Jimy Unfried Silgado ^[3]
1. [1] Universidad Antonio Nariño
  
  Universidad Antonio Nariño
  
  Colombia
2. [2] Universidad de la Costa
  
  Universidad de la Costa
  
  Colombia
3. [3] Universidad de Córdoba (Colombia)
  
  Universidad de Córdoba (Colombia)
  
  Colombia
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Localización: Scientia et Technica, ISSN 0122-1701, Vol. 25, Nº. 1, 2020, págs. 92-96
Idioma: inglés
Títulos paralelos:
- Método De Acoplamiento por Multifísica Para Simular El Proceso De Soldadura Por Fricción - Agitación
Enlaces
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Resumen
- español
  En este trabajo, los métodos se desarrollan para realizar simulaciones del proceso de soldadura por fricción y agitación utilizando el esquema de trabajo del software ANSYS, desarrollando acoplamientos multifísicos entre herramientas de dinámica de fluidos computacionales para modelar el efecto viscoplástico de la fluidez del material cuando se agita por medio de un herramienta sólida modelada en la aplicación Estructura transitoria que permite calcular los efectos termomecánicos del proceso de estudio. Los resultados muestran las validaciones correspondientes al análisis modelado y realizado experimentalmente que muestra mucha confiabilidad en el método propuesto. El torque alcanzado en el proceso se mantiene en los rangos de 14 Nm, la temperatura máxima alcanzada en el proceso fue de 540°C, siendo esta el 78.3% de la temperatura de fusión del material estudiado, teniendo un rango adecuado para estos estudios.
- English
  In In this work the methods are developed to perform simulations of the friction stir welding process using the ANSYS software working scheme, developing multiphysics couplings between computational fluid dynamics tools to Model the viscoplastic effect of the fluidity of the material when it is stirred by means of a solid tool modeled in the Transient Structure application that allows calculating the thermomechanical effects of the study process. The results show the validations corresponding to the modeled and experimentally performed analysis showing a lot of reliability in the proposed method. The torque reached in the process is maintained in the ranges of 14 Nm, the maximum temperature reached in the process was 540°C, this being 78.3% of the melting temperature of the material studied, having an adequate range for these studies.