Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The establishment of manufacturing process with high productivity and quality is a constant
requirement of the industrial sector. A possible methodology for carrying on this need of
process optimization can be achieved by numerical-computational simulation. Specifically for
welding processes, recently developed commercial software has called the attention in both
academic and industrial sectors: the Sysweld®. This software has the capacity of simulating
different welding processes, including heat source movement, material deposition, transient
material properties as a function of temperature, phase transformation and also thermal and
superficial treatments. As result, Syweld® is capable of predicting temperature field, residual
stress, distortion and phase proportion (microconstituents). However, despite the great
possibility of the software usage, it demands an experimental calibration to assure
confidentiality on the results. Therefore, within this context, a case study was performed in an
automotive component nationally fabricated to delimitate a methodology for carrying out the
numerical-computational simulation for the welding process using the commercial software
Sysweld®. Simulations were done for the welds made in a part of the rear axle of a hatch car
and the results are shown for the temperature field, generated distortion in the part, residual
stresses and phase proportion. The thermal results and displacements were experimentally
compared to measurements done by thermocouples and three-dimensional table in the
partner industry. This comparison led to a poor correlation between numerical and
experimental data. In a second stage, a numerical-statistical study was carried out for
assessing the parameters influence (gap, thickness, heat source level and clamping system)
on the residual stress, maximum displacement and cooling rate between 800°C e 500°C
(ΔT8/5). The obtained results are in agreement with technical literature. / O estabelecimento de processos de fabricação cada vez mais produtivos e de maior
qualidade é um requerimento constante do meio industrial. Neste sentido, uma das
metodologias possíveis para a busca pela otimização de processos é através do uso de
simulações numérico-computacionais. Em específico para processos de soldagem, um
software comercial de simulação numérico-computacional de desenvolvimento recente vem
chamando a atenção por parte do setor industrial e meio acadêmico: o Sysweld®. Este
software tem a capacidade de simular diferentes processos de soldagem, incluindo
movimento da fonte de calor, deposição de material, as propriedades dos materiais
dependentes da temperatura, transformações de fase e ainda tratamentos térmicos e
superficiais. Como resultados, o Sysweld® é capaz de predizer campos de temperatura,
tensões residuais, deformações e porcentagem de fases (microconstituintes). Entretanto,
apesar da grande possibilidade de uso deste software, ele demanda uma calibração
experimental para garantir a confiabilidade dos resultados. Com base neste contexto, foi
realizado um estudo de caso em um componente automotivo fabricado nacionalmente, de
maneira a delimitar uma metodologia de condução de simulação numérico-computacional
para fabricação por soldagem no software comercial Sysweld®. Foram realizadas as
simulações de todas as soldas do eixo traseiro de veículo do tipo hatch, como resultados
foram obtidos o campo de temperatura, as deformações geradas no componente, as
tensões residuais e a porcentagem de cada fase. Os resultados térmicos e de
deslocamentos foram comparados experimentalmente através de medições realizadas com
termopares e mesa tridimensional na indústria, onde não apresentaram boa correlação. Em
uma segunda etapa foi realizado um estudo numérico-estatístico sobre a influência de
parâmetros (folga, espessura, fonte de calor e sistema de fixação) sobre as tensões
residuais, o deslocamento máximo e a variação do resfriamento entre as temperaturas de
800°C e 500°C ( ΔT8/5). Os resultados obtidos ficaram em conformidade com a literatura. / Mestre em Engenharia Mecânica
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/14875 |
| Date | 22 August 2008 |
| Creators | Vieira, Leandro Coutinho |
| Contributors | Rade, Domingos Alves, Vilarinho, Louriel Oliveira, Ferraresi, Valtair Antonio, Martins, Fabio, Carletti, Camilo |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, UFU, BR, Engenharias |
| 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:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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