Modelado por Elementos Finitos y Validación Experimental del Maquinado de AA 5052-H34: Un Estudio Integral sobre la Morfología de las Virutas y el Análisis de Temperatura
Autores: Al-Khafaji, Abbas Farhan Jawad; Davoodi, Behnam; Niknam, Seyed Ali
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelado por Elementos Finitos y Validación Experimental del Maquinado de AA 5052-H34: Un Estudio Integral sobre la Morfología de las Virutas y el Análisis de Temperatura
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Comportamiento dinámico
Materiales
AA 5052-H34
Modelado por elementos finitos
Ecuación constitutiva de Johnson-Cook
Formación de virutas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Una comprensión del comportamiento dinámico de los materiales juega un papel crucial en la mejora del mecanizado. Según la literatura sobre este tema, una de las aleaciones cuyo comportamiento dinámico ha sido menos investigado es el AA 5052-H34, a pesar de sus numerosas aplicaciones industriales. El uso de modelado por elementos finitos (FE) reduce significativamente los costos de investigación en mecanizado. Esta investigación profundizó en el modelado del comportamiento dinámico del AA 5052-H34 durante la simulación FE de torneado en seco. El comportamiento dinámico del AA 5052-H34 se logró utilizando la ecuación constitutiva de Johnson-Cook (J-C), que se calculó mediante pruebas de tracción uniaxial y pruebas de barra de presión Split-Hopkinson (SHPB). Para confirmar la precisión del modelo de material, estas pruebas SHPB se simularon luego en Abaqus. La ecuación constitutiva J-C, junto con un criterio de daño J-C, se empleó en una simulación de formación de virutas y temperatura de corte. Se encontró que la velocidad de avance influye significativamente en el comportamiento dinámico del AA 5052-H34. Se investigaron el grosor y la morfología de la viruta. Los grosores de viruta experimentales y numéricos mostraron una relación directa con la velocidad de avance. También se analizó la temperatura de simulación, y, como era de esperar, mostró una tendencia ascendente con el aumento de la velocidad de corte y la velocidad de avance. Luego, se confirmó la precisión de la simulación FE propuesta por la concordancia de los resultados experimentales y de simulación.
Descripción
Una comprensión del comportamiento dinámico de los materiales juega un papel crucial en la mejora del mecanizado. Según la literatura sobre este tema, una de las aleaciones cuyo comportamiento dinámico ha sido menos investigado es el AA 5052-H34, a pesar de sus numerosas aplicaciones industriales. El uso de modelado por elementos finitos (FE) reduce significativamente los costos de investigación en mecanizado. Esta investigación profundizó en el modelado del comportamiento dinámico del AA 5052-H34 durante la simulación FE de torneado en seco. El comportamiento dinámico del AA 5052-H34 se logró utilizando la ecuación constitutiva de Johnson-Cook (J-C), que se calculó mediante pruebas de tracción uniaxial y pruebas de barra de presión Split-Hopkinson (SHPB). Para confirmar la precisión del modelo de material, estas pruebas SHPB se simularon luego en Abaqus. La ecuación constitutiva J-C, junto con un criterio de daño J-C, se empleó en una simulación de formación de virutas y temperatura de corte. Se encontró que la velocidad de avance influye significativamente en el comportamiento dinámico del AA 5052-H34. Se investigaron el grosor y la morfología de la viruta. Los grosores de viruta experimentales y numéricos mostraron una relación directa con la velocidad de avance. También se analizó la temperatura de simulación, y, como era de esperar, mostró una tendencia ascendente con el aumento de la velocidad de corte y la velocidad de avance. Luego, se confirmó la precisión de la simulación FE propuesta por la concordancia de los resultados experimentales y de simulación.