Modelagem térmica do processo de furação usando a técnica dos volumes finitos
Thiago Augusto M. Guimarães1; Gilmar Guimarães1; Solidônio R. de Carvalho1
1 Universidade Federal de Uberlândia
Resumo
A vida das ferramentas de corte no processo de furação é fortemente influenciada pelas elevadas temperaturas. Além disso, medição das temperaturas na interface ferramenta-peça é de difícil execução, devido ao movimento da ferramenta. Este trabalho é um primeiro para se estudar e se obter o comportamento térmico na peça durante um processo de furação. Primeiramente, este propõe a obtenção de uma solução numérica do problema escolhido. Dois modelos transientes têm sido testados: 1D retangular e 2D radial. Em ambos os casos a peça é modelada. A técnica de volumes finitos é, então, aplicada para se obter as equações discretizadas. O problema, modelo térmico 1D, foi resolvido usando a formulação implícita e explicita. O objetivo é de se comparar a eficiência das técnicas e escolher a mais apropriada para a simulação térmica do processo de furação. A metodologia implícita tem mostrado ser mais apropriado porque esta é flexível a escolha da malha e do intervalo de tempo. Devido a isso, apenas a metodologia implícita será usada na modelagem 2D cilíndrica. No processo de simulação inicial, a broca é considerada como uma fonte de fluxo de calor estática. Até o presente momento estão sendo realizadas análises no modelo térmico com o objetivo de se identificar falhas no processo de simulação. O próximo passo é inserir a fonte móvel de calor e o algoritmo para simular a remoção de material da amostra submetida ao processo de furação.
Palavras-chave: furação; implícito; volumes finitos