Simulação Numérica de Processos de Fabricação

Sigla: PPGEM521

Área de Concentração / Linha de Pesquisa: Ciências Mecânicas / Sistemas Mecânicos Aplicados – Processos de Fabricação e Materiais

Créditos: 4

Carga horária: 60h

Objetivo: Aluno ao final do curso deverá ser capaz de: avaliar o comportamento dos metais sujeitos a conformação mecânica; entender os fenômenos físicos envolvidos em cada processo de fabricação apresentado; implementar em linguagem de programação os modelos analíticos que descrevem os processos de fabricação; construir um modelo de baixa hierarquia e de hierarquia superior com o uso de um software comercial; modelar e simular processos de fabricação utilizando software comercial e posteriormente avaliar os resultados por meio de validação experimental.

Ementa: Introdução a teoria da elasticidade e plasticidade. Metalurgia da Conformação dos Metais. Mecanismos de deformação e geração de tensões residuais. Revisão dos processos de fabricação – soldagem, usinagem, fundição, trefilação, extrusão e estampagem. Estudo da influência das variáveis dos processos. Atrito e Lubrificação. Apresentação e Implementação dos Modelos Analíticos aplicados a conformação mecânica dos Metais. Introdução ao Método dos Elementos Finitos (MEF). Elementos finitos 1D – estático e dinâmico. Elementos Finitos de viga - estático e dinâmico. Elementos finitos isoparamétricos. Formulação de elementos de placa/casca. Introdução à não linearidade. Convergência. Implementação de processos de fabricação em software comercial. Modelamento tridimensional, geração de malha, atribuição do material, condições de contorno e carregamento, processamento e Pós-processamento.

Bibliografia:

Bibliografia básica

• KALPAKJIAN, S.; SCHMID, S. R. Manufacturing Processes for Engineering Materials. 5th ed. 2014.
• NARAYANAN, G.; DIXITR, U. S. Metal Forming: Technology and Process Modelling, 1st ed. McGraw-Hill. 2013.
• CETLIN, P. R.; HELMAN, H. Fundamentos da conformação Mecânica dos Metais. Artliber Editora. 2a ed. 2015.

Bibliografia complementar

• AVELINO, A. F. Elementos Finitos: a Base da Tecnologia CAE. 2a ed. São Paulo: Érica, 2003.
• CHANDRUPATLA, T. R.; BELEGUNDU, A. D. Elementos Finitos. 4ª ed. Pearson. 2014.
• ZIENKIEWICZ, O. C. The Finite Element Method, 4th ed. Tata McGraw Hill. 1991.
• GRONG, O. Metallurgical Modeling of welding. 2nd ed. IoM Publication. 1997.
• GROOVER, M. P. Introdução aos Processos de Fabricação. LTC. 2014.
• HUGHES , T. J. The Finite Element Method. New Jersey: Prentice-Hall. 1987.
• COOK, R. D. Finite Element Solution. Springer. 1995.
• HOSFORD, W. F. Metal Forming: Mechanics and Metallurgy. 4th ed. Cambridge University Press. 2011.
• VALBERG, H. S. Applied Metal Forming: Including FEM Analysis. Cambridge University Press. 1st ed. 2010.
• GOLDAK, J. A.; MEHDI, A. Computational welding mechanics. New York: Springer. 2005.