Modelagem de Materiais de Metais em Abaqus

Talvez os materiais de engenharia mais comuns, mas importantes, sejam as ligas metálicas. Ligas metálicas são usadas em objetos de arranha-céus a dispositivos eletrônicos em miniatura. Os engenheiros são frequentemente solicitados a avaliar, por meio de simulação, a resistência e durabilidade dessas estruturas. Os modelos de materiais são componentes-chave nessas simulações. Portanto, os engenheiros precisam entender quais modelos de material são usados ​​para metais e como esses modelos de material são definidos.

O produto Abaqus Unified FEA possui poderosos recursos de modelagem de materiais. Tem modelos de materiais para plasticidade de metal, fluência, danos, etc. Claro, o Abaqus contém modelos de materiais para outros tipos de materiais como borracha, concreto, solos e assim por diante, mas esses são tópicos para outro dia.

Os usuários do Abaqus devem estar cientes dos modelos mais adequados para suas aplicações. As definições de plasticidade apropriadas para cenários de carregamento monotônico simples podem ser de pouca utilidade para cenários de carregamento cíclico mais complicados. O modelo do material pode mudar se o aplicativo mudar, embora o material em si seja o mesmo.

A maioria dos usuários do Abaqus encontrou modelos de materiais mais simples, como elasticidade linear e plasticidade de endurecimento isotrópico. Eles podem não estar cientes de que mesmo os modelos básicos têm recursos avançados, como dependência de temperatura e dependência de taxa. Os modelos de material para comportamentos de materiais avançados vistos em carregamento cíclico ou sob carregamento extremo serão menos familiares. Abaqus contém modelos de materiais capazes de prever o comportamento realista para aplicações repetidas de deformação. O Abaqus possui modelagem de danos para simular a separação de materiais em condições extremas.

Descobrir quais modelos de materiais estão disponíveis para uma aplicação é apenas o começo. Os modelos de materiais são paramétricos e os engenheiros de simulação terão a tarefa de definir os parâmetros para que o modelo de material seja específico às suas necessidades. Eles precisam saber como os parâmetros são definidos e precisam conhecer as armadilhas de usar valores de parâmetro incorretos. Os dados de teste com ruído para uma curva de endurecimento de plástico precisam ser processados ​​e suavizados. Uma curva de endurecimento que não seja monotônica será problemática.

A tarefa de definir até mesmo o mais básico dos modelos de material metálico pode ser complicada pela falta de informações. A tensão de escoamento para uma liga de metal pode ser dada como um valor de deslocamento de 2% nas referências. Este é o valor apropriado para a tensão de escoamento em uma definição de plasticidade Abaqus? Se não, por que não e como um modelo de material adequado pode ser definido sem a tensão de escoamento correta? Os dados de teste uniaxial são comumente usados ​​para definir a plasticidade do metal, mas a deformação plástica em simulações geralmente excede a deformação plástica no início do estrangulamento. Como as definições de plasticidade podem ser estendidas além da gama de dados disponíveis?

Uma descrição abrangente da modelagem de materiais para ligas metálicas não se encaixará na estrutura de um seminário eletrônico. Nem todas as perguntas podem ser respondidas completamente. Felizmente, existem muitos recursos disponíveis para os usuários do software SIMULIA. A comunidade SIMULIA é um bom ponto de partida para quem busca informações adicionais sobre modelagem de materiais e SIMULIA em geral. A Base de conhecimento da Dassault Systèmes contém muitas entradas úteis e cursos de treinamento também estão disponíveis.

Interessado neste tópico? Junte-se a nós no dia 23 de junho para o eSeminar, Material Modeling of Metals in Abaqus. Registre-se aqui.