Análise experimental e numérica do corte lateral de tiras de aço SAE 1006 laminado a quente

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorMoreira, Luciano Pessanha-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5673024226638200-
Autor(es): dc.contributorBressan, José Divo-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6991387628737668-
Autor(es): dc.contributorGouvêa, Jayme Pereira de-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6300684908999087-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3224750729784246-
Autor(es): dc.creatorAnjos, Bruno Bertini dos-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:31:57Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:31:57Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-10-25-
Data de envio: dc.date.issued2022-10-25-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/26663-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/752215-
Descrição: dc.descriptionA presente dissertação visa o desenvolvimento de um modelo por elementos finitos em conjunto com um critério de dano de modo a analisar o processo de corte lateral de tiras laminadas a quente nas linhas de decapagem contínua da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN). O material da tira é um aço SAE 1006 para os qual foram realizados primeiramente ensaios de tração uniaxial nas orientações paralela e transversal a direção de laminação com objetivo de avaliação de propriedades mecânicas e determinação de curvas de encruamento. Em seguida, foram conduzidos novos ensaios de tração uniaxial nas mesmas orientações, porém, com interrupções em cinco níveis de deformação plástica: 2,5; 10; 15 25% e ruptura. A partir de medidas de microdureza Vickers, em seções retiradas desses corpos de prova, foram identificados os parâmetros do critério de mecânica do dano de Lemaitre (1985). Ademais, o perfil real da tira cortada foi analisado com auxílio de um microscópio eletrônico de varredura possibilitando a identificação das zonas de corte. Com relação ao modelamento, o critério de dano de Lemaitre (1985) foi implantado no programa de elementos finitos ABAQUS/Explicit por meio da sub­rotina Fortran VUMAT aberta ao usuário considerandose um comportamento elástico linear e isotrópico em conjunto com as hipóteses de pequenas deformações e encruamento isotrópico. As simulações numéricas foram feitas em duas etapas. Para validar a implantação das equações constitutivas, foi simulado primeiramente um único elemento 3D com integração reduzida por meio de condições de contorno de tração uniaxial. Posteriormente, o processo de corte lateral foi analisado considerando­se um modelo de elementos finitos no estado plano de deformação, no qual foram variadas a folga horizontal e o transpasse vertical entre as tesouras superior e inferior. As propriedades mecânicas do aço SAE 1006 determinadas a partir de ensaios de tração uniaxial apresentaram pequenas variações em relação a orientação angular com respeito a direção de laminação. Os parâmetros de dano foram identificados fornecendo a descrição do comportamento plástico do aço SAE 1006. As previsões numéricas do processo de corte lateral apresentaram boa concordância quanto a evolução das variáveis envolvidas no processo, sobretudo em relação ao dano e também mostrou boa concordância com as medidas experimentais do perfil de corte da tira.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-
Descrição: dc.descriptionThis work presents the development of a finite element model coupled with a criterion of damage in order to analyze the process of lateral cutting of hot rolled strips in continuous pickling lines of the Companhia Siderúrgica Nacional (CSN). The strip material is SAE 1006 steel for which the first tensile tests were performed in parallel and transverse to the rolling direction in order to evaluate the mechanical properties and determination of strain hardening curves. Then new tensile tests were conducted under the same way, however, with interruptions in five levels of true plastic deformation: 2.5, 10, 15, 25% and rupture. From measurements of Vickers microhardness in sections taken from these specimens, the parameters of the Lemaitre’s Criterion of Damage Mechanics (1985) were identified. Moreover, the real section of the cut strip was analyzed aided by a scanning electron microscope enabling the identification of the cut areas. In relation to the modeling, the Lemaitre’s criterion of damage (1985) was implanted in the finite element software ABAQUS/Explicit through the subroutine Fortran VUMAT for open users, considering a linear and isotropic elastic behavior joined with the small deformations hypothesis and isotropic hardening. The numerical simulations were performed in two stages. A single 3D element with reduced integration was first simulated by the boundary conditions of uniaxial tensile to validate the implementation of the constitutive equations. Subsequently, the lateral cutting process was analyzed considering a finite element model of the plane strain state in which the horizontal clearance and vertical transpassive between the upper and lower shear tools were varied. The mechanical properties of SAE 1006 steel determined from uniaxial tensile tests showed small variations in relation to angular orientation with respect to the rolling direction. The parameters of damage were identified providing the description of the plastic behavior of SAE 1006 steel. The numerical predictions of the lateral cutting process showed good agreement regarding the evolution of the variables involved in the process, especially in relation to the damage and also showed good agreement with the experimental measurements of the strip cut profile.-
Descrição: dc.description84 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectMecânica do dano-
Palavras-chave: dc.subjectElementos finitos-
Palavras-chave: dc.subjectProcesso de corte-
Palavras-chave: dc.subjectAço SAE 1006-
Palavras-chave: dc.subjectAço SAE-
Palavras-chave: dc.subjectElemento finito-
Palavras-chave: dc.subjectMecânica do dano-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectMechanical damage-
Palavras-chave: dc.subjectFinite elements-
Palavras-chave: dc.subjectCutting process-
Palavras-chave: dc.subjectSAE 1006 steel-
Título: dc.titleAnálise experimental e numérica do corte lateral de tiras de aço SAE 1006 laminado a quente-
Tipo de arquivo: dc.typeDissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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