Developement of an entropy-based ductile damage model for low-carbon steel

Las operaciones de mecanizado son procesos complejos donde fenómenos termomecánicos se acoplan en la interacción entre la pieza de trabajo y la herramienta de corte. Modelar y entender la interacción entre los parámetros del proceso, las propiedades del material y los resultados del mecanizado puede...

Full description

Autores:
Rodríguez Herrera, Juan Felipe
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
eng
OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/55299
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/1992/55299
Palabra clave:
Mecanizado
Corte ortogonal
Modelo constitutivo Johnson-Cook
Ingeniería
Rights
openAccess
License
https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdf
Description
Summary:Las operaciones de mecanizado son procesos complejos donde fenómenos termomecánicos se acoplan en la interacción entre la pieza de trabajo y la herramienta de corte. Modelar y entender la interacción entre los parámetros del proceso, las propiedades del material y los resultados del mecanizado pueden ayudar a encontrar puntos de operación óptimos que reduzcan tiempos y costos de producción, incrementen la vida útil de las herramientas, y generen mejores acabados superficiales. Usando simulaciones de elementos finitos, los fenómenos físicos involucrados en el mecanizado se pueden acoplar en un modelo computacional que puede ayudar a optimizar el proceso. En este proyecto, se implementó una simulación de elementos finitos de un proceso de mecanizado ortogonal de un acero de bajo contenido de carbono, basándose en un modelo previamente usado con éxito para simular corte de Al-6063. La simulación emplea el modelo constitutivo Johnson-Cook para predecir comportamiento plástico y un modelo de daño continuo basado en la entropía que predice el proceso de degradación del material. Ensayos cuasiestáticos y de impacto con martillo se realizaron y acompañaron con simulaciones de elementos finitos de los mismos montajes para obtener los parámetros del modelo constitutivo. Fuerzas de corte y espesor de viruta medidas experimentalmente se compararon con resultados obtenidos de la simulación de elementos finitos.