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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Modelagem numérica do comportamento mecânico de soldas ponto por fricção
metadata.dc.creator: Santos, Luizane Ramos dos
metadata.dc.contributor.advisor1: Rosendo,Tonilson de Souza
metadata.dc.description.resumo: O processo de soldagem no estado sólido, Friction Spot Welding (FSpW), é uma técnica que utiliza a energia mecânica e térmica gerada por uma ferramenta rotativa, criando uma união do tipo sobreposta por meio de um ponto de solda. Essa técnica foi, inicialmente, destinada a união de ligas leves, difíceis de serem soldadas por métodos convencionais (como a solda por resistência elétrica, por exemplo). Virtualmente, qualquer material que apresente um certo grau de plasticidade pode ser soldado por essa técnica. Além de permitir a união de materiais difíceis de serem soldados por processos convencionais, o FSpW praticamente não gera resíduos, não emite gases poluentes e, por não haver a inclusão de outro material para união, facilita a reciclagem. Por ser um processo relativamente novo (patenteado em 2005), é necessário estudá-lo de modo a conhecer os parâmetros que resultam nas melhores características, permitindo reprodutibilidade das juntas e maior confiabilidade. Neste sentido, o estudo do comportamento mecânico da junta é de grande valia, pois é um aspecto importante a ser considerado na escolha de processos de soldagem a serem utilizados em projetos na área de engenharia. Esse trabalho teve como objetivo realizar um estudo de abordagens para simulação do comportamento mecânico de soldas FSpW, sob solicitação de cisalhamento. Inicialmente foi feita uma extensa revisão bibliográfica sobre o processo com a finalidade de adquirir conhecimento sobre o comportamento mecânico de juntas FSpW. Foi utilizado o software ANSYS WORKBENCH para criação de dois modelos, sendo um modelo abrangendo o regime elásto-plástico da junta, e um modelo baseado na simulação do descolamento da interface entre as chapas. A implementação dos modelos foi realizada utilizando dados experimentais de amostras FSpW, como o perfil de microdureza e curvas força x deslocamento obtidas em ensaio de cisalhamento. Diferentes abordagens de material foram testadas e os resultados numéricos foram comparados com a curva experimental. Verificou-se a condição de contato do modelo como sendo a principal característica para definição do comportamento numérico de forma a reproduzir o comportamento real.
Abstract: The Friction Spot Welding (FSpW) is a technique that uses mechanical and thermal energy generated by a rotating tool, creating joints by a spot weld. This technique was initially designed to joining light alloys that are difficult to weld by conventional methods (such as resistance electric welding, for example). Virtually any material with a certain amount of plasticity can be welded by this technique. Besides allowing the union of materials that can not be welded by conventional methods, the FSpW generates almost no waste, does not emit pollutant gases and, because there is no inclusion of other material for marriage, facilitates recycling. Being a relatively new process (patented in 2005), it is necessary to study it in order to know the parameters that result in the best features, allowing reproducibility of the joints and greater reliability. Thus, the study of the mechanical behavior of the joint is of great value as it is an important aspect to be considered in the choice of welding processes to be used in projects in engineering. The objective of this work was study approaches for simulating the mechanical behavior of welds FSpW in shear request. Initially, it made an extensive literature review on the process in order to gain knowledge about the mechanical behavior of FSpW joins. Was used the ANSYS WORKBENCH software for creating two models, one model covering the elastic-plastic joint regime, and a model based on simulation of the interface delamination between the plates. The implementation of the models was performed using experimental datas from FSpW specimens, as the hardness profile and force-displacement curves obtained from shear test. Different approaches of material were tested and the numerical results were compared with the experimental curve. It was the model contact condition as the main feature for setting the numerical behavior so as to reproduce the real behavior.
Keywords: Mechanical Engineering
Friction Spot Welding
Numerical modeling
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.rights: Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://hdl.handle.net/riu/928
Issue Date: 3-Jul-2015
Appears in Collections:Engenharia Mecânica

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