Tese de Doutorado Gilmar - Programa de de Pós-Graduação em ...

2.10 Softwares comerciais de simulação computacional por elementos finitos
2.10.1 Conceitos iniciais
Apresenta-se desafio pela análise por elementos finitos e simulações de
processo de conformar materiais e suas propriedades mecânicas do ponto de vista
teórico e prático (MACKERLE, 2004).
Os softwares de simulação numérica estão se mostrando poderosas
ferramentas, sendo crescente sua aceitação em análises de processos de
fabricação. Necessita-se reduzir os custos de aquisição e aliar os conhecimentos
teóricos sobre elementos finitos com a experiência em processo. Neste panorama,
inúmeros trabalhos foram publicados e implementados na análise dos mais
diversificados problemas e processos de conformação.
A modelagem matemática para simulação de fluxo e deformação de ligas foi
aplicada à extrusão e recalque. Observou-se que avanços na obtenção de equações
constitutivas foram necessários, enquanto que características de deformação, forças
envolvidas e defeitos estiveram de acordo com a modelagem (ALTAN; VAZQUEZ,
1997). Simulação em 3D tem limitações e não se aplica em todas as situações e,
também, ainda não é capaz de prever a microestrutura e propriedades do material
conformado. Ferramentas de simulação de processo têm expandido sua capacidade
além da modelagem de deformação com o intuito de alcançar uma desejável
combinação de microestrutura, propriedades mecânicas, tensões residuais e
exatidão dimensional no produto final. A modelagem de tratamento térmico que
envolve diversos aquecimentos e ciclos de resfriamento em linha com a
conformação está sendo estudada para ligas metálicas. Modelos termomecânicos
utilizados para a previsão do fluxo de material e transferência de calor durante a
deformação se tornaram uma ajuda no projeto de processo. A exatidão da simulação
é crucial para utilidade dos modelos. Essa exatidão depende principalmente da
qualidade da descrição das condições de contorno e dados das propriedades do
material. Isto é particularmente importante na extrusão que, muitas vezes, envolve
instabilidade de deformação (MISIOLEK, 1996).
O avanço na tecnologia de simulação na indústria tem ocorrido
simultaneamente com a queda de preço experimentada de “hardware”, aumento de
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