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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2013.tde-11072014-120238
Documento
Autor
Nome completo
Fábio Cruz Ribeiro
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2013
Orientador
Banca examinadora
Batalha, Gilmar Ferreira (Presidente)
Donato, Gustavo Henrique Bolognesi
Moreira, Luciano Pessanha
Título em português
Modelagem numérica da manufatura de painéis aeronáuticos pelo processo de conformação por fluência com envelhecimento.
Palavras-chave em português
Alumínio
Conformação mecânica
Conformação por fluência com envelhecimento
Fluência
Manufatura
Método dos Elementos Finitos
Resumo em português
Esta dissertação tem como objetivo modelar numericamente a manufatura de painéis aeronáuticos de ligas AA7XXX com dupla curvatura variáveis sem reforçadores por meio do processo de conformação por fluência com envelhecimento (CFE). A fundamentação dos fenômenos processo CFE foram estudadas com ensaios de tração à quente, fluência e microscopia eletrônica de transmissão (MET) em amostras de AA7050. Utilizou-se a liga AA7010 e ensaios de fluência da literatura para a aplicação de modelos uniaxiais tanto simplificados quanto unificados para predição do comportamento de fluência com envelhecimento. Um modelo uniaxial unificado foi implementado programa de método dos elementos finitos MSC.Marc por meio de uma sub-rotina codificada em FORTRAN. Em seguida, construiu-se uma metodologia para se simular a fabricação de um revestimento feito de AA7475. Comparou-se a geometria obtida com a de um experimento real. Os resultados da modelagem uniaxial mostram que o modelo obtido é 46% mais exato que o modelo da literatura utilizado como referência e podem ser melhorados caso a influência do envelhecimento na fluência seja mais adequadamente quantificado. O método de simulação do processo CFE se mostrou aderente ao comportamento do material e pode ser mais exato conforme se melhore a modelagem do material.
Título em inglês
Numerical modeling of aeronautical wing skin panels manufacturing by creep age forming process.
Palavras-chave em inglês
Aluminum
Creep
Creep age forming
Finite Element Method
Manufacture
Metal forming
Resumo em inglês
This dissertation aims to model numerically the manufacture of aircraft wing panels with double variable curvature and without stringers by creep age forming (CAF) process. The phenomena fundamentals were studied using AA7050 alloy samples through hot tensile, creep tests and transmission electron microscopy (TEM).The modeling of creep behavior under uniaxial and aging condition was performed using both simplified and unified models and compared with literature data for the alloy AA7010. A unified model was implemented in MSC.Marc finite elements method program through a subroutine coded in FORTRAN. Then, it was built a methodology to simulate an AA7475 panel forming. The obtained geometry was compared with a real experiment. The uniaxial modeling results show that the obtained simplified model is 46% more exact that the literature model, utilized as reference. These results can be improved if the ageing influence on creep is better quantified. The simulation method has described the material behavior, but there are limitations due to the power law material model.
 
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Diss_FCRibeiro.pdf (5.65 Mbytes)
Data de Publicação
2014-07-18
 
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