ISSN 3086-2183
3º Seminário de Manutenção e Engenharia de Projetos em Metalurgia e Mineração — Vol. 3 , num. 3 (2026)
Título
Autoria
DOI
Downloads
Resumo
Este trabalho teve como objetivo avaliar numericamente a resposta ao impacto de baixa velocidade de uma chapa de alumínio 7075, visando compreender os efeitos de uma energia incidente relativamente baixa sobre a deformação plástica e a integridade estrutural do material. O modelo foi desenvolvido considerando uma chapa de alumínio 7075 com dimensões de 100 × 100 × 5 mm, apoiada sobre um suporte com abertura circular central de 59 mm e impactada por um indentador semiesférico de 16 mm de diâmetro, com energia incidente de 20 J. A malha foi realizada com elementos sólidos completamente integrados, e o comportamento elastoplástico do material foi descrito pelo modelo de Johnson-Cook. Os resultados mostraram que a força de contato aumentou progressivamente até aproximadamente 22 kN e, em seguida, reduziu-se de forma gradual durante o descarregamento, evidenciando que não houve falha abrupta ou perda súbita de rigidez. A curva força–deslocamento indicou um comportamento não linear, associado à deflexão global e à deformação plástica localizada na região de impacto. A curva energia–tempo mostrou que a liga de alumínio foi capaz de absorver quase toda a energia incidente, atingindo aproximadamente 18,5 J dos 20 J aplicados. A ausência de trincas evidencia a elevada tolerância ao dano por impacto da liga 7075. Entretanto, mesmo sob baixa energia, observou-se uma pequena deformação plástica localizada na região de contato com o impactador, a qual reduzir sua resistência residual após o dano.
This study aimed to numerically evaluate the low-velocity impact response of a 7075 aluminum sheet, seeking to understand the effects of a relatively low incident energy on plastic deformation and the structural integrity of the material. The model was developed considering a 7075 aluminum sheet with dimensions of 100 × 100 × 5 mm, supported by a fixture with a 59 mm central circular opening and impacted by a 16 mm diameter hemispherical indenter, with an incident energy of 20 J. The mesh was generated using fully integrated solid elements, and the elastoplastic behavior of the material was described by the Johnson-Cook model. The results showed that the contact force increased progressively up to approximately 22 kN and then decreased gradually during unloading, indicating that no abrupt failure or sudden loss of stiffness occurred. The force–displacement curve showed a nonlinear response associated with global deflection and localized plastic deformation in the impact region. The energy–time curve showed that the aluminum alloy was able to absorb almost all the incident energy, reaching approximately 18.5 J out of the 20 J applied. The absence of cracks highlights the high impact damage tolerance of the 7075 alloy. However, even under low-energy impact, a small localized plastic deformation was observed in the contact region with the indenter, which may reduce the residual strength of the material after damage.
Palavras-chave
Alumínio 7075, Impacto de baixa velocidade, Johnson-Cook, Análise numérica
7075 aluminum, Low-velocity impact, Johnson-Cook, Numerical analysis
Como citar
Reis, Lucas Moura Montenegro; Melo, Sarah Catharina Vitali de; Nascimento, Lucio Fabio Cassiano; Monteiro, Sergio Neves.
Resposta ao impacto de baixa velocidade em chapas de alumínio 7075-T6: Uma abordagem numérica,
p. 265-275.
In: 3º Seminário de Manutenção e Engenharia de Projetos em Metalurgia e Mineração,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 3086-2183, DOI 10.5151/2594-5327-43597
