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Previous issue date: 2009-09-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Numerical simulation of metal forming processes requires a constitutive model, which depends upon adequate material parameters. A direct determination of material parameters usually admits homogeneous stress and strain states in the specimen, thereby narrowing the application range to moderate deformations or even compromising accuracy in some industrial applications. Therefore, a combined experimental and numerical technique based on optimisation strategies is recommended. Such method is generally known as parameter identification and produces stress states close to those to be verified in industrial operations. In this work, a parameter identification technique based upon deep drawing experiments is presented. Sensitivity analysis is performed using a modified finite difference method, and the optimization itself is developed using quadratic programming. Sensitivity results using the classical and the modified finite difference methods are studied and compared, especially with respect to the application of automatic or imposed step increments. It is observed that the modified method yields a more effective behaviour with respect to the automatic time step strategy, allowing use of a wider range of penalization factors and attaining greater efficiency. Several identification problems are presented showing qualitative agreement with related research in the literature. Difficulties arise in the simultaneous determination of multiple material parameters, due to typical flat regions or to the presence of local minima in the design space, suggesting future combination of the presented approach with evolutionary algorithms. / Toda simulação numérica de um processo de conformação mecânica requer um modelo constitutivo, que depende de parâmetros materiais adequados. Muitas vezes a determinação direta dos parâmetros materiais admite um estado homogêneo de tensão e deformação no corpo de prova, provocando um estreitamento na sua faixa de aplicação as situações onde ocorrem deformações moderadas ou então comprometendo a precisão dos resultados em algumas aplicações industriais. Portanto, uma combinação entre as técnicas numérica e experimental utilizando técnicas de otimização é recomendada. Esta estratégia é geralmente conhecida como identificação de parâmetros e produz estados de tensão próximos ao verificado nas operações industriais. Neste trabalho é apresentada a técnica de identificação de parâmetros baseado num processo de estampagem profunda. A análise de sensibilidade é avaliada utilizando um método de diferenças finitas modificado e o processo de otimização utiliza programação quadrática seqüencial. Estudam-se os resultados de análise de sensibilidade utilizando os métodos de diferenças finitas tradicional e modificado, sujeitos a incrementos de tempo automático e imposto. Observa-se que a aplicação do método modificado fornece maior eficácia na aplicação da estratégia de incremento de tempo automática, além de permitir o uso de uma faixa mais ampla de fatores de penalização para o contato e de resultar em maior eficiência numérica. Vários problemas de identificação são apresentados, mostrando concordância qualitativa com os resultados disponíveis em publicações da literatura correlata. Dificuldades são encontradas na determinação simultânea de vários parâmetros devido à presença de regiões planas ou de mínimos locais no espaço de projeto, sugerindo a futura combinação da abordagem proposta neste trabalho com algoritmos evolucionários.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.udesc.br #179.97.105.11:handle/1745 |
| Date | 16 September 2009 |
| Creators | Trentin, Robson Gonçalves |
| Contributors | Rojas, Pablo Andrés Muñoz |
| Publisher | Universidade do Estado de Santa Catarina, Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais, UDESC, BR, Ciência dos Materiais |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UDESC, instname:Universidade do Estado de Santa Catarina, instacron:UDESC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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