SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO PRIMEIRO PASSE DE LAMINAÇÃO A FRIO DE UMA TIRA DE AÇO C-Mn (original) (raw)
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SIMULAÇÃO NUMÉRICA DA EXPANSÃO HIDROSTÁTICA DE TUBOS DE ALUMINIO
A hidroformagem (ou conformação hidrostática) é um processo de conformação que utiliza um meio fluido para conformar através de uma elevada pressurização interna da peça. No caso da hidroformagem de tubos, um blank tubular é colocado entre duas matrizes, é selado e água é introduzida a até 1200MPa, deformando-se a parede do tubo na forma da cavidade das matrizes. As vantagens da hidroformagem sobre o processo tradicional são: a)Redução de peso; b)Aumento da flexibilidade do projeto, tornando possíveis novas formas de peças; c)Aumento da rigidez devido à obtenção de peças tubulares contínuas sem solda; d)Eliminação de regiões unidas por solda ou outros tipos de uniões; e) Melhora da repetibilidade dimensional. A redução de peso obtida pelo processo de conformação hidrostática pode aliar-se a redução de peso pela substituição de materiais de elevada densidade por materiais de baixa densidade. Assim sendo o presente trabalho aliará estes dois assuntos, discutindo a hidroformagem de tubos de alumínio. O principal objetivo deste trabalho será estabelecer o entendimento básico do comportamento de um tubo de alumínio quando submetido à hidroformagem. É feita uma revisão sobre a hidroformagem de ligas de alumínio e a simulação via MEF de dois processos de hidroformagem de tubos: a primeira, para a expansão hidrostática livre de um tubo sem força axial e a segunda, para estudo da expansão hidrostática de tubos de alumínio em matrizes. As duas simulações foram desenvolvidas no programa comercial LS-DYNA, e seus resultados são apresentados e comparados com resultados da literatura obtidos sob as mesmas condições.
SIMULAÇÃO NUMÉRICA DA CAMADA LIMITE DO PANTANAL MATO-GROSSENSE
Palavras-chaves: Modelo numérico; Circulações locais; Pantanal; Heterogeneidade de superfície ABSTRACT O objetivo deste estudo é averiguar, através da simulação numérica, a formação de circulações locais induzidas pela heterogeneidade da superfície do Pantanal Sul Mato-grossense. Das análises das simulações realizadas com o modelo RAMS (Regional Atmospheric Modelling System), com as grades centradas nas coordenadas 19 o 34"S e 57 o 01"W, observou-se a ocorrência de circulações locais devidas à heterogeneidade das características da superfície, como a distribuição de vegetação e de corpos de água, que geram fluxos de calor sensível e latente diferentes e provocam a geração de circulações locais. A contribuição do escoamento sinótico tem grande influência na intensidade destas circulações. As simulações numéricas foram feitas para os dias 18, 19 e 20 de setembro de 1999, no período da segunda campanha intensiva de coleta de dados do Projeto Integrado do Pantanal, IPE-2, realizada entre 7 e 30 de setembro de 1999 na Base de Estudos do Pantanal (BEP) da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS), Passo do Lontra, município de Corumbá, MS.
AVALIAÇÃO NUMÉRICA DO PRÉ-COLETOR DE PARTICULADOS DE UMA USINA DE ASFALTO
2013
O mercado de equipamentos de pavimentação é extremamente competitivo e está em constante evolução na aplicação de novas tecnologias, fato que exige pesquisa dedicada a este segmento. É de conhecimento que o Brasil necessita grandes investimentos na área de infra-estrutura, em especial na construção rodoviária. Nesse cenário apresentam-se as usinas de asfalto de mistura a quente que produzem a massa asfáltica necessária para construção de rodovias. O objetivo básico dessas usinas de asfalto é proporcionar massa homogênea dentro de características previamente especificadas. A obtenção envolve a associação de agregados, aquecidos previamente para remoção de umidade e elevação de temperatura, de forma a garantir o envolvimento com um ligante asfáltico. Dentre os sistemas que compõem uma usina de asfalto está o pré-coletor de particulados que é um componente importante no sistema de filtragem dos gases de exaustão provenientes do secador. Os gases de exaustão carregam pequenas quantidades de particulados de agregados. O pré-coletor tem a finalidade de separar os particulados maiores, de forma inercial, através de um conjunto fixo de aletas. Assim, ocorre a separação granulométrica dos materiais suspensos nos gases. Esta separação faz com que o coletor secundário, conhecido como filtro de mangas, seja preservado, pois o material mais abrasivo e maior é retirado. Estes particulados voltam para a composição da mistura asfáltica, o que corresponde à fração de 2,1% da produção nominal da usina de asfalto, aproximadamente, conforme Ciber Equipamentos Rodoviários Ltda[1]. O objetivo deste trabalho é avaliar o pré-coletor através de simulações numéricas. Para isso, verificam-se o ângulo de varredura e saída das aletas para obter alta eficiência do sistema. A utilização do Software CFX, comercializado pela empresa Ansys, Inc. é fundamental para as simulações com a Dinâmica dos Fluídos Computacional (“CFD - Computacional Fluid Dynamics”) do escoamento multifásico. Essa ferramenta realiza cálculos, através do método de volumes finitos baseado em elementos. Devido à dificuldade de avaliar o fenômeno de turbulência com base nas equações originais de Navier-Stokes opta-se por utilizar o modelo de turbulência 𝑘−𝜀 inseridos nas simulações numéricas via Equações Médias de Reynolds (“RANS – Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations”). O modelo de turbulência 𝑘𝑘−𝜀𝜀, muito utilizado na indústria é baseado no modelo de viscosidade turbulenta. Após as simulações, os resultados obtidos de forma adimensionalizados foram comparados através da pressão total (perda de carga), Índice de Rotação (Swirl) e vazão mássica dos particulados na saída do pré-coletor. Com isso, foi possível apresentar soluções diferentes dos ângulos de varredura e saída que compõem as aletas e o local de coleta dos particulados. Os resultados mostram a possibilidade de melhoria da eficiência do sistema analisado.
CALIBRAÇÃO DE UM MODELO DE PILAR DE AÇO FORMADO A FRIO SEGUNDO PARÂMETROS DA NORMA BRASILEIRA
Resumo. Este artigo apresenta a análise numérica de pilares de aço formados a frio em situação de incêndio. Utilizando-se o software Abaqus são feitas variações de parâmetros recomendados pela norma brasileira ABNT NBR 14323:2013 e testes com elementos finitos do tipo casca e do tipo sólido além da variação do tamanho dos elementos utilizados. As temperaturas e os deslocamentos da estrutura são comparados com experimentos realizados por Costa (2013) a fim de validar qual modelo mais se aproxima dos resultados experimentais. Em seguida o modelo é utilizado para a simular o comportamento do mesmo pilar com revestimento de gesso em situação de incêndio, a fim de verificar o ganho de resistência quando comparado à situação inicial. Keywords: Pilares de Aço formado a frio, Revestimento contra gogo, Situação de incêndio, Modelo numérico em Elementos Finitos.
Os pilares mistos de aço e concreto, além de apresentar comportamento estrutural bastante satisfatório, reduzem o fenômeno denominado "spalling" presente em elementos de concreto submetidos a elevadas temperaturas, devido ao confinamento imposto pelo tubo de aço, mais pronunciado em seções tubulares circulares. Destaca-se ainda a reduzida taxa de aquecimento desse mesmo elemento misto em razão da baixa condutividade térmica do concreto, aspecto de grande interesse para fins de dimensionamento. O presente trabalho tem como objetivo principal modelar numericamente, em campo tridimensional, pilares mistos curtos com seções tubulares circulares de aço preenchidos com concreto submetidos ao incêndio-padrão ISO 834:1999. A modelagem se faz com vistas à simular o comportamento estrutural em situação de incêndio e a influência da elevação de temperatura na resistência e no confinamento desses mesmos elementos. Para a modelagem numérica, em campo térmico e estrutural, se utiliza o pacote comercial ANSYS ® V9.0, elaborado com base no Método dos Elementos Finitos, o qual permite a análise transiente do gradiente térmico nos elementos estruturais. Os resultados das análises são comparados com valores obtidos por meio do código computacional TCD 5.
RECRISTALIZAÇÃO EM AÇO C–Mn LAMINADO A FRIO COM 10% DE REDUÇÃO NA ESPESSURA
ABM Proceedings, 2018
Resumo Neste trabalho foram estudados os efeitos da laminação a frio com baixo percentual de redução e a cinética de recristalização em um aço médio carbono e alto manganês. O aço em estudo foi laminado a frio com percentual de redução de 10%, seguido de um tratamento térmico de recozimento nas temperaturas de 650 e 700°C, em tempos de 10, 15, 20, 25 e 30 minutos. A caracterização microestrutural e avaliação da fração recristalizada foram avaliadas por microscopia óptica e a dureza Vickers (avaliada em um macrodurômetro e um microdurômetro). De acordo com os resultados pode-se observar um efeito combinado de recristalização e crescimento de grão em função da microestrutura parcialmente encruada pelo baixo percentual de redução imposto, que se acentua com aumento do tempo e da temperatura de encharque. Palavras-chave: Aço carbono-manganês; Laminado a frio; Recristalização; Microscopia óptica; Dureza.
SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE ESCOAMENTOS REATIVOS EM CÂMARAS DE COMBUSTÃO DE TURBINAS A GÁS
This work aims for the numerical study of gas turbine combustors using the computational tool ANSYS® WorkbenchTM, having as a proposal an approach of using the k-ω SST model combined with the steady flamelet PDF model with treatment of radiation by the DO model. Based on this objective, the proposal was the study of two combustors, one of low-emission based on references and the other designed using a simple thermal cycle of gas turbines. On what refers the reference combustor, this was treated to concretize the methodology to be applied on the study of the designed tubular diffusion combustor. It was identified that the approach used gives the best results when using a SOU scheme for the treatment of the advective terms. From what resulted the precision limits of the applied methodogoly considering the experimental and numerical results obtained for the low-emission combustor. For the design of the diffusion combustor, it was used zero and one-dimensional analysis, from what the combustor was numerically implemented. Between the objectives of this numerical study, the main one was to evaluate the effect of centrifugal forces on combustion focusing on the investigation of the influences of these on a reactive flow of a generic tubular combustor, using a moving wall boundary condition applied on the combustor casing.
Simulação Numérica Da Montagem De Tala Ao Trilho Ferroviário
ABM Proceedings, 2018
Resumo Este estudo trata da simulação numérica por elementos finitos de um conjunto de trilhos, talas e parafusos de fixação, com o objetivo de verificar as tensões que ocorrem no conjunto, devido às cargas solicitadas e aplicadas nas condições de apoios estabelecidas pela norma NBR MB 3076/1989, além de duas condições de aperto dos parafusos: pré-carga de 50% da tensão de escoamento e 90% da tensão de escoamento do parafuso. Os resultados mostraram que o efeito de aperto do parafuso é mais significativo na distribuição de tensões do conjunto do que o efeito da carga externa. O aperto do parafuso a 50 e 90% do escoamento provocou maiores valores de tensões de Von Mises distribuídas tanto no parafuso quanto na tala, ultrapassando o escoamento dos materiais. É recomendável considerar que os menores valores de torque podem facilitar o desaperto da porca na prática, devido às passagens da roda sobre o conjunto. Palavras-chave: Simulação numérica; Trilho ferroviário; Von Mises.
MODELAMENTO DO CRESCIMENTO ANORMAL DE GRÃO USANDO O MÉTODO DE MONTE CARLO 1
Resumo Desenvolveu-se um modelo computacional usando o Método de Monte Carlo para simular o crescimento anormal de grão em uma matriz ancorada, ou seja, onde há somente o crescimento do grão anormal na matriz. Esse modelo foi usado para verificar a atual proposta de crescimento anormal de grão que foi inicialmente explorada por Rios e Glicksman. Essa proposta de crescimento anormal de grão se baseia na teria dos "average N-hedra" (ANHs) e propõem que o crescimento anormal de grão aconteça com o grão anormal ganhando faces ao longo do seu crescimento. Comparando os resultados do modelo desenvolvido nesse trabalho com a teoria proposta por Rios e Glicksman, observou-se que os resultados do modelo mostraram-se em concordância com tais teorias propostas. Sendo assim, concluiu-se que, de fato, a proposta Rios e Glicksman é válida para os casos de crescimento anormal de grão em matriz ancorada, pois o grão anormal do modelo ganhou número de lados à medida que sua fração volumétrica aumentava. Palavras-chave: Crescimento grão; Crescimento anormal; Monte Carlo. MODELING OF ABNORMAL GRAIN GROWTH USING THE MONTE CARLO METHOD Abstract A computational model using Monte Carlo Method was developed in order to simulate the abnormal grain growth in a pinned matrix in which, only, the abnormal grain growth occurs in matrix. This model was used to check the actual proposal of abnormal grain growth in which was initially explored by Rios and Glicksman. This proposal of abnormal grain growth is based on the "average N-hedra" (ANHs) theory and it proposes that the abnormal grain growth happens with the abnormal grain gains faces during its growth. To comparing the model results which was developed in this work with the theory proposed by Rios and Glicksman, it was observed that the model results were in concordance with this theory proposal. Thus, it was concluded that the Rios and Glicksman's proposal for abnormal grain growth is truthful in a pinned matrix because the abnormal grain in the model gained number of faces as its volume fraction increased.