Análise numérica das distorções em soldas de topo do aço estrutural naval via elementos finitos
In this research, one of the alternatives for evaluating welding distortions was to use computer simulation. A numerical analysis was then developed to determine the transverse distortion field in welded joints. The numerical simulations were carried out using commercial software, ANSYS Workbench,...
| Autor principal: | MOTA, João Epifânio da |
|---|---|
| Grau: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Pará
2025
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16870 |
| id |
ir-2011-16870 |
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ir-2011-168702025-02-27T14:50:39Z Análise numérica das distorções em soldas de topo do aço estrutural naval via elementos finitos MOTA, João Epifânio da LAMEIRA, Pedro Igor Dias http://lattes.cnpq.br/5391645898597252 https://orcid.org/0000-0001-8038-8276 Tensão Residual Distorção Elementos finitos Residual stress, Distortions Finite Elements CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NAVAL E OCEANICA TRANSPORTE E INFRAESTRUTURA HIDROVIÁRIA E PORTUÁRIA ANÁLISE DE PROCESSOS E SISTEMAS CONSTRUTIVOS NAVAIS In this research, one of the alternatives for evaluating welding distortions was to use computer simulation. A numerical analysis was then developed to determine the transverse distortion field in welded joints. The numerical simulations were carried out using commercial software, ANSYS Workbench, based on the Finite Element Method (FEM). Input parameters were entered, such as: current, voltage, welding speed and initial temperature of the virtual plate. The simulations used a virtual ASTM A36 steel plate welded using the Flux-Cored Arc Welding (FCAW) process. The influence of the geometry of the “V” and “U” bevel types on the thermal efficiency of welding, restrictions on plate distortions and heat input were verified. Although these initial simulations are qualitatively comparative, they have been validated on the basis of results from the literature, i.e. they are of quantitative importance. However, only specific results were verified that presented possibilities for combining butt joints and heat sources in structural steel. It was therefore essential to establish a sequential analysis method for adjusting the model, which would provide the main characteristics of a welding process (heat source, joint geometry, the thermodependent properties of A36 steel). The results of the analysis showed good approximation and agreement with the literature analyzed for both the temperature and deformation fields. Nesta pesquisa, uma das alternativas para a avaliação das distorções de soldagem foi o emprego de simulação via método computacional. A partir de então, foi desenvolvida uma análise numérica para determinar o campo de distorções transversais em juntas soldadas. As simulações numéricas foram realizadas por meio de um software comercial, ANSYS Workbench baseado no Método de Elementos Finitos (MEF). Foram inseridos os parâmetros de entrada, tais como: Corrente, tensão, velocidade de soldagem e temperatura inicial da chapa virtual. Nas simulações foram utilizadas uma chapa virtual do aço ASTM A36 soldadas pelos processos Flux-Cored Arc Welding (FCAW). Verificou-se a influência da geometria do tipo de chanfro “V”, “U” no rendimento térmico de soldagem, das restrições nas distorções das chapas e do aporte de calor. Embora estas simulações iniciais sejam comparativas qualitativamente, elas foram validadas com base em resultados da literatura, ou seja, possuem importância quantitativa. Porém, só foram verificados resultados específicos que apresentaram possibilidades de combinação de juntas de topo e fontes de calor no aço estrutural. Desta forma, foi fundamental estabelecer um método de análise sequencial para ajuste do modelo, que proporcionasse as principais características de um processo de soldagem (fonte de calor, geometria da junta, as propriedades termo dependentes do aço A36). Os resultados da análise demonstraram boa aproximação e concordância com os trabalhos da literatura analisados tanto para os campos de temperatura, quanto para as deformações 2025-02-10T17:46:31Z 2025-02-10T17:46:31Z 2024-12-12 Dissertação MOTA, João Epifânio da. Análise numérica das distorções em soldas de topo do aço estrutural naval via elementos finitos. Orientador: Pedro Igor Dias Lameira. 2024. 98 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Naval) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16870. Acesso em:. https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16870 por Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Instituto de Tecnologia UFPA Programa de Pós-Graduação em Engenharia Naval Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br |
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Repositório Institucional - Universidade Federal do Pará |
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In this research, one of the alternatives for evaluating welding distortions was to use
computer simulation. A numerical analysis was then developed to determine the transverse distortion field in welded joints. The numerical simulations were carried out using
commercial software, ANSYS Workbench, based on the Finite Element Method (FEM).
Input parameters were entered, such as: current, voltage, welding speed and initial
temperature of the virtual plate. The simulations used a virtual ASTM A36 steel plate
welded using the Flux-Cored Arc Welding (FCAW) process. The influence of the geometry of the “V” and “U” bevel types on the thermal efficiency of welding, restrictions
on plate distortions and heat input were verified. Although these initial simulations are
qualitatively comparative, they have been validated on the basis of results from the
literature, i.e. they are of quantitative importance. However, only specific results were
verified that presented possibilities for combining butt joints and heat sources in structural steel. It was therefore essential to establish a sequential analysis method for adjusting the model, which would provide the main characteristics of a welding process
(heat source, joint geometry, the thermodependent properties of A36 steel). The results of the analysis showed good approximation and agreement with the literature
analyzed for both the temperature and deformation fields. |
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