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Análise numérico-computacional das tensões térmicas induzidas pela soldagem (2014)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: BARBAN, LEONARDO MANESCO - EP
  • USP Schools: EP
  • Subjects: SOLDAGEM; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; TENSÃO RESIDUAL
  • Language: Português
  • Abstract: A soldagem é o processo de união com maior utilização na fabricação de equipamentos pela indústria mecânica. Devido à introdução de calor durante o processo de soldagem, dependente do posicionamento da tocha e consequentemente do tempo, dilatações e contrações não uniformes produzem tensões térmicas no componente em questão, as quais permanecem como residuais ao final do processo, ao se atingir o equilíbrio térmico. O entendimento da formação e comportamento destas tensões se torna importante, pois na presença de carregamentos externos, a integridade estrutural do elemento mecânico pode ser comprometida. Portanto, este estudo visa analisar o comportamento destas tensões térmicas, avaliando ao final a magnitude e distribuição das tensões residuais, tendo como ferramenta o método dos elementos finitos. Inicialmente são apresentados os principais processos de soldagem envolvendo a fusão de materiais através de um arco elétrico, sendo possível através de uma explicação teórica, observar e entender a formação das tensões oriundas destes processos. Na sequência uma revisão bibliográfica contendo as principais técnicas para modelamento deste problema pelo método dos elementos finitos é apresentada, navegando por conceitos da análise térmica, que envolve o estudo das temperaturas e mecânica, a qual avalia as tensões formadas. Com toda parte teórica consolidada, um caso exemplo é analisado, simulando desta maneira um processo GTAW através do programa computacional ANSYS, e comparando os resultados numéricos com os dados experimentais obtidos na literatura.Ao final da simulação conclui-se que o modelo analisado reproduz fielmente a distribuição de temperaturas durante o processo e também estima corretamente as tensões residuais na chapa soldada, mostrando que a simulação de processos de soldagem utilizando o método dos elementos finitos se apresenta como uma ferramenta alternativa a indústria no aprimoramento de processos existentes ou desenvolvimento de novos.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 07.03.2014
  • Acesso online ao documento

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    EPBC31200043272FD-6304
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    • ABNT

      BARBAN, Leonardo Manesco; GONÇALVES, Edison. Análise numérico-computacional das tensões térmicas induzidas pela soldagem. 2014.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-23122014-143431/pt-br.php >.
    • APA

      Barban, L. M., & Gonçalves, E. (2014). Análise numérico-computacional das tensões térmicas induzidas pela soldagem. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-23122014-143431/pt-br.php
    • NLM

      Barban LM, Gonçalves E. Análise numérico-computacional das tensões térmicas induzidas pela soldagem [Internet]. 2014 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-23122014-143431/pt-br.php
    • Vancouver

      Barban LM, Gonçalves E. Análise numérico-computacional das tensões térmicas induzidas pela soldagem [Internet]. 2014 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-23122014-143431/pt-br.php

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