Lectura de Tesi Doctoral
Títol de la Tesi: Advanced Finite Element Methods for Metal Forming and Manufacturing Process Simulation: An Application to Friction Stir Welding Analysis.
Directors de la Tesi: Dr. Michele Chiumenti, Dr. Joan Baiges i Dr. Daniel Juhre
Programa de Doctorat: Enginyeria Civil
Aquest treball explora els beneficis i desafiaments dels mètodes d’elements finits (FEM) avançats aplicats a la conformació de metalls i processos de fabricació. A mesura que aquests processos esdevenen més complexos, el FEM ha emergit com una eina crucial. Permet predir magnituds físiques, ajudant els enginyers en la presa de decisions i millorant l’eficiència de les cadenes de desenvolupament i producció.
La conformació de metalls sovint implica un comportament isocòric, la qual cosa pot provocar que el mètode d’elements finits estàndard es torni inestable. Per abordar aquest comportament i assegurar la convergència local de les deformacions i tensions, aquest estudi utilitza formulacions mixtes d’elements finits, incloent les formulacions desplaçament-pressió (u/p), desplaçament-deformació (u/ε) i desplaçament-pressió-deformació desviatòria (u/p/e).
Per mitigar l’elevat cost computacional de les formulacions u/ε i u/p/e, es desenvolupa la tècnica de Refinament Adaptatiu de Formulació (AFR). Aquesta tècnica activa selectivament les formulacions millorades basant-se en criteris físics o en l’estimació d’errors.
Aquest treball pretén reduir la bretxa entre la recerca acadèmica i les aplicacions d’enginyeria pràctica. Proporciona eines numèriques avançades, però robustes i eficients, per simular processos de conformació de metalls i fabricació.