Anais do Congresso Anual da ABM


ISSN 2594-5327

74º Congresso Anual da ABM vol. 74, num.74 (2019)


Título

VALIDAÇÃO EXPERIMENTAL DE UM MODELO ANALÍTICO NUMÉRICO PARA DETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS DE JOHNSON & COOK PARA O AÇO AISI 1045

EXPERIMENTAL VALIDATION OF A NUMERICAL ANALYTICAL MODEL FOR DETERMINING JOHNSON-COOK’S PARAMETERS OF AISI 1045 STEEL

DOI

10.5151/2594-5327-33786

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Resumo

O presente trabalho possibilita o entendimento e a análise dos processos de conformação a quente dos metais. Isto, pela validação experimental do modelo de Johnson-Cook, para descrever o comportamento dos materiais no regime plástico, para grandes deformações, às altas taxas de deformações e nas altas temperaturas. Um entendimento dos parâmetros do modelo, utilizando-se um método analítico numérico simples, rápido e confiável foi desenvolvido anteriormente pela linha de pesquisa em Conformação Plástica dos Metais na UNESP – Campus de Ilha Solteira, obtendo-se as constantes empíricas do modelo referido. É proposto nesse trabalho a validação experimental do método simplificado para determinação dos parâmetros empíricos do modelo de Johnson-Cook através de um ensaio de tração a quente, considerando as propriedades mecânicas dos materiais analisados experimentalmente e/ou de dados de materiais disponíveis na literatura. De maneira geral, os resultados experimentais foram satisfatórios para o aço AISI 1045 à temperatura de 500 ºC, ensaiado à taxa de deformação de 1000 s-1, quando comparados aos resultados teóricos previstos pelo modelo proposto por SCADUTO e MENEZES. Particularmente, foi possível evidenciar erros máximos de 1,33% para o parâmetro n, 13,15% para o parâmetro B, 295,00% para o parâmetro C e 4,14% para o parâmetro m.

 

Present work makes possible the understanding and the analysis of hot forming process of metals. It is done by experimental validation of the Johnson-Cook model to describe the behavior of materials in the plastic regime, at large deformations, high deformation rates and high temperatures. An understanding of parameters of the model using a simple, fast and reliable analytical numerical method was previously developed by research area in Plastic Forming of Metals at UNESP - Ilha Solteira Campus, obtaining the empirical constants of the model mentioned. This work proposes the experimental validation of the simplified method for determination of empirical parameters of Johnson-Cook’s model, through a heat traction test, considering the mechanical properties of experimentally analyzed materials and material data available in the literature. In general, the experimental results were satisfactory for AISI 1045 steel at temperature of 500 ºC, tested at the strain rate of 1000 s-1, when compared to theoretical results predicted by the model proposed by SCADUTO and MENEZES. In particular, it was possible to show maximum errors of 1,33% for parameter n, 13.15% for parameter B, 295.00% for parameter C and 4.14% for parameter m.

Palavras-chave

Modelo de Johnson-Cook; Conformação Plásticas dos Metais; Trabalho a quente; Processos de Fabricação

Johnson-Cook’s model; Forming of Metals; Hot working; Manufacturing Processes.

Como citar

Viana, Carlos Alberto Alves; Scaduto, Gustavo Fernando; Menezes, Miguel Ângelo. VALIDAÇÃO EXPERIMENTAL DE UM MODELO ANALÍTICO NUMÉRICO PARA DETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS DE JOHNSON & COOK PARA O AÇO AISI 1045 , p. 2867-2876. In: 74º Congresso Anual da ABM, São Paulo, 2019.
ISSN: 2594-5327 , DOI 10.5151/2594-5327-33786