Title

MÉTODOS DE IMPLANTAÇÃO COMPUTACIONAL PARA MODELOS DE ENCRUAMENTO APLICADOS A SIMULAÇÃO POR ELEMENTOS FINITOS DA TÉCNICA ECEA

COMPUTACIONAL METHODS FOR DEPLOYMENT OF WORK-HARDENING MODELS APPLIED FOR SIMULATION OF FINITE ELEMENT OF TECHINIQUE ECAE

Authorship

Garcez, Renata; Moreira, Luciano Pessanha

Garcez, Renata

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Moreira, Luciano Pessanha

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DOI

10.5151/2594-5297-17489

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Abstract

A técnica ECEA (Extrusão em Canais Equiangulares) é um processo de produção de materiais ultrafinos que consiste na extrusão de um tarugo por uma matriz, formada por dois canais que formam entre si um ângulo Φ, geralmente 90°. A deformação imposta é de cisalhamento simples e a seção transversal do tarugo praticamente não sofre alteração. A grande maioria dos trabalhos adota uma abordagem macroscópica do comportamento mecânico do tarugo. Neste trabalho foi adotado um modelo mesoscópico de encruamento baseado na evolução da densidade de discordâncias, sendo implantado no programa de elementos finitos ABAQUS para o caso do estado plano de deformação adotando os métodos explícito e implícito de integração. Dados experimentais obtidos da literatura para o ensaio de tração do cobre puro foram empregados para validar os métodos de implantação computacional. Foram ainda realizadas comparações entre as previsões obtidas a partir das técnicas implícita e explícita de integração.

The technique ECAE (Equal channel angular extrusion) is a process of producing ultra fined materials by means of the extrusion of a billet through a die formed by two channels with an angle Φ, usually 90 °. The imposed deformation is simple shear and the cross section of the billet is unchanged. The majority of work adopt an macroscopic work-hardening laws, in this work a model based on mesoscopic hardening evolution of dislocation density were adopted. These models were implemented in the ABAQUS finite element program for the case of plane strain state by adopting the explicit and implicit methods of integration. Experimental data reported in the literature for the uniaxial tensile test of a pure copper were first used to validate the implementation methods proposed. Comparisons between the numerical predictions obtained from the implicit and explicit integration techniques were also performed.

Keywords

Extrusão em canais equiangulares; Método de elementos finitos, Densidade de discordâncias.

Equal channel angular extrusion; Finite Eelement method; Dislocation density.