DESENVOLVIMENTO DE TÉCNICA PARA USO DE ESCALA GEOMÉTRICA NA SIMULAÇÃO DE ESTAMPAGEM DE CHAPAS METÁLICA

Peterson Silva da Silva¹; Sonia Aparecida Goulart de Oliveira¹; Écio Naves Duarte²

¹ Universidade Federal de Uberlândia - UFU; ² Instituto Federal de São Paulo - IFSP

Resumo

Os processos de conformação mecânica são largamente utilizados nas indústrias em geral, junto a isto cresceu a demanda por software, que com base em aproximações numéricas, simulem peças com resultados bons o suficiente para garantir sua fabricação e com agilidade no tempo computacional para solução do problema. O estudo proposto faz uso da teoria de similitude para simular a estampagem de chapa metálica, obtendo resultados próximo do real com tempos de computação menores. Os resultados são obtidos através de simulações realizadas no programa comercial de elementos finitos STAMPACK®. Esse software utiliza o método de integração explicita no tempo, bastante utilizado na resolução de problemas não-lineares envolvendo contato, como é o caso dos processos de conformação de metais. O modelo foi ajustado, validado e simulado com quatro fatores de escala diferentes (duas abaixo e duas acima da escala real). O maior erro encontrado foi para o fator de escala 10², referente ao resultado de deformação ao longo da espessura que foi de aproximadamente 2,5%. Os resultados demonstram que o uso da técnica de escala para simulação de chapas metálicas é valido e que com esta estratégia é possível aumentar o passo de tempo (critical time step) e diminuir o tempo de simulação total. A escolha do fator de escala deve levar em conta todos os parâmetros do problema, para garantir que o ganho no tempo não acarrete a perda de acuracidade dos resultados de simulação.

Palavras-chave: conformação mecânica; teoria da similitude; elementos finitos explícito; tempo de simulação