A análise numérica por elementos finitos já se mostrou eficaz em vários problemas de engenharia. Esta pesquisa teve como objetivo adquirir numericamente, através de uma pesquisa experimental de análise numérica por elementos finitos, o perfil de tensão-deformação dos materiais AISI 310, 304L e 430, após ter sofrido uma entrada térmica da fonte de calor. Foi utilizado o software Ansys® Academic 2020 R1, que importou dados da literatura de geometria do material, malhas utilizadas, entrada térmica e propriedades térmicas. Depois disso, os materiais foram ajustados para ter suas propriedades estruturais transitórias. Gerando uma resposta estrutural de deformação à entrada térmica inserida. O perfil tensão-deformação de cada material foi construído de acordo com a tensão máxima obtida, tensões pontuais na geometria do material, tensão máxima obtida e deformações pontuais. Os dados de tensão e deformação máximos foram comparados entre os materiais usando a análise estatística ANOVA com o teste de Tukey. Os resultados mostraram a possibilidade de análise estrutural após carga térmica com as condições de contorno adotadas, utilizando o método dos elementos finitos. O teste estatístico mostrou que os três materiais estudados apresentaram diferenças significativas para tensão máxima e tensão máxima para p <0,05. A deformação dos materiais apresentou perfis convergentes com a literatura experimental e numérica. A pesquisa mostra uma metodologia com possível continuidade, pesquisando a formação de microestruturas e / ou sendo utilizada em outros materiais. Os resultados mostraram a possibilidade de análise estrutural após carga térmica com as condições de contorno adotadas, utilizando o método dos elementos finitos. O teste estatístico mostrou que os três materiais estudados apresentaram diferenças significativas para tensão máxima e tensão máxima para p <0,05. A deformação dos materiais apresentou perfis convergentes com a literatura experimental e numérica. A pesquisa mostra uma metodologia com possível continuidade, pesquisando a formação de microestruturas e / ou sendo utilizada em outros materiais. Os resultados mostraram a possibilidade de análise estrutural após carga térmica com as condições de contorno adotadas, utilizando o método dos elementos finitos. O teste estatístico mostrou que os três materiais estudados apresentaram diferenças significativas para tensão máxima e tensão máxima para p <0,05. A deformação dos materiais apresentou perfis convergentes com a literatura experimental e numérica. A pesquisa mostra uma metodologia com possível continuidade, pesquisando a formação de microestruturas e / ou sendo utilizada em outros materiais. A deformação dos materiais apresentou perfis convergentes com a literatura experimental e numérica. A pesquisa mostra uma metodologia com possível continuidade, pesquisando a formação de microestruturas e / ou sendo utilizada em outros materiais. A deformação dos materiais apresentou perfis convergentes com a literatura experimental e numérica. A pesquisa mostra uma metodologia com possível continuidade, pesquisando a formação de microestruturas e / ou sendo utilizada em outros materiais.
The finite element method is a numerical analysis capable of answering several transient, non-linear engineering problems. The objective of this work was to carry out an experimental research of numerical analysis via finite elements, in search of the answer to a thermal input in three stainless materials, namely AISI 410, AISI 304L and AISI 430. For this, the software Ansys® Academic 2020 was used. R1, plates were modeled in the dimensions of 150x200x2 mm, with a passage path for the heat source of 180 mm. The materials were created with their transient physical properties. The heat source adopted was Gaussian, taken from a mathematical extension for the software. Heat losses due to conduction in the part, convection and radiation in the environment were considered. The construction of the temperature profile of each material was built according to the maximum temperature reached, temperature at specific points and maximum temperature flow. The data of the material temperature profiles were compared using ANOVA statistical analysis, using the Tukey test. The results showed the possibility of carrying out simulation of welding processes with the adopted boundary conditions, showed that there is no difference in maximum temperature between the three materials, however there is a significant difference between the maximum temperature flows obtained between the three materials, fact justified by their differences in physical properties. In addition, the thermal profile data allows structural analysis of the materials, as well as predictions of paths to follow in adjusting experimental parameters.
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