Title

USING FINITE ELEMENT MODELING AND THE LAW OF MIXTURES TO EXAMINE THE STRESS AND STRAIN PARTITIONING IN A DUAL-PHASE STEEL

USING FINITE ELEMENT MODELING AND THE LAW OF MIXTURES TO EXAMINE THE STRESS AND STRAIN PARTITIONING IN A DUAL-PHASE STEEL

Authorship

Pereira, Pedro Henrique Rodrigues; Silva, Pedro Henrique; Ribeiro, Lorena Isabela de Oliveira

Pereira, Pedro Henrique Rodrigues

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Silva, Pedro Henrique

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Ribeiro, Lorena Isabela de Oliveira

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DOI

10.5151/2594-5327-39783

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Abstract

A lei das misturas é um antigo modelo que foi e ainda tem sido amplamente utilizado para estimar a propriedade de materiais compósitos e ligas multifásicas. Entretanto, sua utilização em sua forma básica é limitada pelas necessárias considerações de iso-tensão ou iso-deformação. Uma forma de contornar essa limitação é através da consideração de um coeficiente de partição. Ainda assim, existem métodos que permitem uma visão ainda mais ampla do comportamento mecânico de microestruturas complexas. Neste trabalho, utiliza-se um modelo numérico de elementos finitos baseado em um volume representativo de uma microestrutura real de um aço DP600 para estudar a contribuição individual das fases à tensão e à deformação da liga. Esses resultados fundamentam a discussão do modelo da lei das misturas em condição de iso-deformação.

The law of mixtures is perhaps one of the first models used to estimate the properties of a composite structure or multiphase alloy. However, its use in its basic form is limited due to the necessary simplifying assumption of either iso-stress or iso-strain. To overcome this limitation, a stress and strain partitioning coefficient can be employed. However, there are more sophisticated methods that allow a broader analysis of the mechanical behavior of complex microstructures, such as the ones based on the finite element (FE) method. In this work, a FE model based on representative volume elements was employed to assess the individual phase contributions to the resulting dual-phase steel (DP600) stress and strain behavior. These results were used as the basis to discuss an iso-strain law of mixtures.

Keywords

Aços dual-phase; Elementos Finitos; Lei das misturas; Volumes representativos.

Dual-phase steels; Finite element analysis; Law of mixtures; Representative volume elements.