Modelización de Problemas de Embutición de Láminas con Recuperación Elástica Usando Elementos Cuadriláteros sin Grados de Libertad Rotacionales

Abstract

En este trabajo se muestran distintos ejemplos de embutición de láminas delgadas utilizando elementos cuadriláteros de láminas sin grados de libertad de rotacionales (rotation-free). Estos elementos son no conformes y las curvaturas se determinan utilizando una parcela de elementos que incluye al elemento y a los vecinos inmediatos. Las aplicaciones que aquí se presentan incluyen problemas de embutición y el análisis de la recuperación elástica. Cuando el proceso de embutición finaliza y las herramientas se remueven, se produce un cambio de la geometría debido a los esfuerzos residuales. Este cambio se lo denomina recuperación elástica (springback). Predecir en forma numérica la geometría final constituye un aspecto importante en el proceso de fabricación de piezas. Durante la estrategia de recuperación puede llevarse a cabo el análisis numérico de dos formas diferentes, esto es, incluyendo las deformaciones plásticas durante la estrategia o considerando la recuperación puramente elástica. Los resultados numéricos muestran diferencias entre ambas metodologías respecto a los datos experimentales. La elección de la metodología numérica más adecuada requiere de un análisis detallado del ensayo experimental de la embutición, por ejemplo la manera en que se quitan las herramientas. Los desarrollos están orientados a su implementación en códigos con integración implícita y explícita de las ecuaciones de movimiento con capacidad para el tratamiento de no-linealidades muy fuertes ya sea geométrica, de material y contacto. Se presentan varios ejemplos de embutición de láminas que muestran el buen comportamiento de las aproximaciones utilizadas.