Implementación Del Acoplamiento Termo-Mecánico En Procesos De Conformado Masivo De Metales Utilizando El Método De Las Pseudo-Concentraciones.

Abstract

En publicaciones previas, los autores han presentado una formulación para modelar
procesos de conformado masivo de metales basada en la formulación de flujo (modelo de
material rígido-viscoplástico) y en el método de las pseudo-concentraciones. La formulación
resultante emplea una descripción euleriana del movimiento dentro de una malla fija de elementos
finitos evitando efectuar los procedimientos de remallado requeridos cuando se utiliza una
descripción lagrangeana del movimiento. Dicha formulación fue implementada en el código
de elementos finitos METFOR y fue, por ejemplo, aplicada exitosamente al modelado del
proceso de laminación en caliente de chapas de acero. Sin embargo, en ese caso se asumió como
hipótesis de modelado una condición isotérmica con lo cual no es posible tener en cuenta en el
modelo el acoplamiento termo-mecánico que, en este proceso, se manifiesta fundamentalmente
a través de la energía de deformación plástica que en su mayor parte se transforma en calor
y la dependencia con la temperatura de la resistencia a la deformación del material. En ese
sentido y con el objetivo de mejorar la capacidad predictiva del modelado de los procesos de
conformado masivo de metales, en este trabajo se presenta una implementación del acoplamiento
termo-mecánico utilizando el método de las pseudo-concentraciones. En particular, se describe la
metodología empleada para imponer las condiciones de borde de flujo de calor sobre la superficie
libre obtenida aplicando el método de las pseudo-concentraciones y se presentan los resultados de
la experimentación numérica efectuada para cuantificar el error de las aproximaciones heurísticas
efectuadas.