Análisis por el método de los elementos finitos de procesos de conformado de láminas metálicas

• Autores: Carlos Agelet de Saracíbar Bosch
• Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 1990
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Javier Oliver Olivella (presid.), Baptiste Dalin Jean (secret.), Juan Miguel Canet (voc.), Jean-loup Chenot (voc.), A. Astiz Miguel (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Mecánica
      • Fricción
      • Plasticidad
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• Resumen

  • Los procesos de conformado de metales se caracterizan por ser procesos altamente no-lineales, en los que se producen grandes desplazamientos, grandes rotaciones y grandes deformaciones, con un comportamiento constitutivo inelastico del material y con condiciones de contorno variables en el tiempo, determinadas por la interaccion entre solidos que se produce durante el proceso. El caracter permanente de las deformaciones que se producen durante el proceso de conformado hace que las deformaciones elasticas sean insignificantes, en lo que al proceso de conformado se refiere. La formulacion resultante de despreciar "a priori" las deformaciones elasticas se conoce como formulacion de flujo. El punto clave de la formulacion de flujo es que las tensiones pueden ser evaluadas directamente a partir de las velocidades, mediante una mera relacion funcional, evitando la necesidad de integrar la ecuacion constitutiva. En esta tesis se presenta un analisis numerico por el metodo de los elementos finitos de los procesos de conformado de laminas metalicas en dos y tres dimensiones, utilizando la formulacion de flujo. Los modelos constitutivos usados, incluyen la degradacion del material por la aparicion, crecimiento y coalescencia de microsporos. Estos son unos de los principales mecanismos responsables de la fractura ductil en los metales. La formulacion de flujo se presenta en base a una cinematica de membrana y de lamina. Se presenta una nueva formulacion selectiva de laminas que permite combinar de forma automatica y dinamica elementos de membrana con elementos de lamina, introduciendo estos unicamente donde son necesarios. Se utilizan esquemas de integracion en el tiempo explicitos e implicitos y se presenta un esquema de solucion incremental-iterativo del tipo prediccion-correccion. Los aspectos derivados de la interaccion entre solidos juegan un papel muy importante y son analizados en profundidad. Finalmente se presentan distintos ej