Título

SIMULAÇÃO NUMÉRICA E EXPERIMENTAL DO ENSAIO DE COMPRESSÃO AXIAL EM EMBALAGEM METÁLICA

NUMERICAL AND EXPERIMENTAL SIMULATION OF AXIAL COMPRESSION TEST FOR METAL PACKAGING

Autoria

Medeiros, Giulio Antunes de; Oliveira, Hesron Willian de; Ximenes, Daniel Alexandre da Costa

DOI

10.5151/2594-5327-34952

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Resumo

A CRESCENTE DEMANDA POR REDUÇÃO DE CUSTOS EM APLICAÇÕES DE EMBALAGENS DE AÇO REQUER O DESENVOLVIMENTO DE AÇOS DE EMBALAGEM DE ALTA RESISTÊNCIA PARA ATENDER A ESTES REQUISITOS, COMO TAMBÉM RECURSOS COMPUTACIONAIS QUE PERMITAM ESTIMAR A PERFORMANCE DE DETERMINADO PRODUTO ANTES DE ENVIÁ-LO À LINHA DE PRODUÇÃO. O PRESENTE ESTUDO VISA ANALISAR OS EFEITOS DE REDUÇÃO DE ESPESSURA EM EMBALAGENS PRODUZIDAS A PARTIR DA FOLHA METÁLICA DR550, DE MODO A OBTER DADOS COMPARATIVOS PARA A CONSTRUÇÃO DE UM MODELO COMPUTACIONAL. PARA ISSO, AMOSTRAS DE EMBALAGENS PRODUZIDAS NAS ESPESSURAS DE 0,14 MM E 0,15 MM FORAM SUBMETIDAS A ENSAIOS DE COMPRESSÃO AXIAL. O MODELO COMPUTACIONAL FOI OBTIDO UTILIZANDO O MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS ALIADO AOS RESULTADOS OBTIDOS NOS ENSAIOS EXPERIMENTAIS. ALÉM DISSO, UTILIZANDO O MODELO CONSTRUÍDO, SIMULOU-SE O ENSAIO DE COMPRESSÃO AXIAL PARA EMBALAGENS PRODUZIDAS COM FOLHAS METÁLICAS NA ESPESSURA DE 0,13 MM. OS RESULTADOS OBTIDOS POR ELEMENTOS FINITOS FORAM SATISFATÓRIOS, VISTO QUE OS VALORES SE DEMONSTRARAM BEM PRÓXIMOS AOS ENCONTRADOS NO ENSAIO EXPERIMENTAL, INCLUSIVE A ÁREA ONDE SE CONCENTROU A MAIOR DEFORMAÇÃO. O MODELAMENTO POR ELEMENTOS FINITOS OBTIDO PODE SER UTILIZADO PARA PREVER O COMPORTAMENTO FUTURO DA APLICAÇÃO DE UMA DETERMINADA ESPECIFICAÇÃO OU PREVER RESULTADOS DE UMA POSSÍVEL PROPOSTA DE REDUÇÃO DE ESPESSURA.

 

THE GROWING DEMAND FOR COSTS REDUCTION IN STEEL PACKAGING APPLICATIONS REQUIRES THE DEVELOPMENT OF HIGH STRENGTH PACKAGING STEELS TO MEET THESE REQUIREMENTS, AS WELL AS COMPUTATIONAL RESOURCES THAT ALLOW ESTIMATING THE PERFORMANCE OF A GIVEN PRODUCT BEFORE SENDING IT TO THE PRODUCTION LINE. THE PRESENT STUDY AIMS TO ANALYZE THE EFFECTS OF THICKNESS REDUCTION IN PACKAGES PRODUCED FROM DR550 METAL FOIL, IN ORDER TO OBTAIN COMPARATIVE DATA FOR THE CONSTRUCTION OF A COMPUTATIONAL MODEL. FOR THIS PURPOSE, SAMPLES OF PACKAGES PRODUCED WITH THICKNESSES OF 0.14 MM AND 0.15 MM WERE SUBMITTED TO AXIAL COMPRESSION TESTS. THE COMPUTATIONAL MODEL WAS OBTAINED USING THE FINITE ELEMENT METHOD TOGETHER WITH THE RESULTS OBTAINED IN THE EXPERIMENTAL TESTS. FURTHERMORE, USING THE CONSTRUCTED MODEL, THE AXIAL COMPRESSION TEST WAS SIMULATED FOR PACKAGES PRODUCED FROM METAL SHEETS WITH A THICKNESS OF 0.13 MM. THE RESULTS OBTAINED BY FINITE ELEMENTS WERE SATISFACTORY, SINCE THE VALUES WERE VERY CLOSE TO THOSE FOUND IN THE EXPERIMENTAL TESTS, INCLUDING THE AREA WHERE MOST OF THE STRAIN WAS CONCENTRATED. THE ACHIEVED FINITE ELEMENT MODEL CAN BE USED TO PREDICT THE FUTURE BEHAVIOR OF THE APPLICATION OF A GIVEN SPECIFICATION OR TO PREDICT THE RESULTS OF A POSSIBLE THICKNESS REDUCTION PROPOSAL.

Palavras-chave

Embalagem metálica; Compressão axial; Simulação.

Metal packaging; Axial compression; Simulation.