Análisis de Problemas Elasto-Viscoplásticos en Conformado de Metales

Abstract

En este trabajo se ha implementado un esquema numérico que permite estudiar problemas elasto-viscoplásticos isotérmicos en metales sometidos a grandes deformaciones como sucede en el proceso de forjado o extrusión. Esto se ha realizado empleando un elemento triangular, definido por tres nudos con solo grados de libertad de traslación y donde la evaluación del gradiente de deformación es función de la geometría de los elementos adyacentes. Esta aproximación en deformaciones impuestas sobre un triángulo lineal, permite evitar los inconvenientes que produce el bloqueo volumétrico debido al flujo plástico isócoro y además facilitar la implementación de algoritmos de contacto para tener en cuenta la acción de las herramientas. Se han analizado sólidos isótropos empleando un código con integración explícita de las ecuaciones de gobierno, aplicando una Formulación Lagrangiana Actualizada asociada a un modelo elasto-viscoplástico unificado basado en la descomposición multiplicativa del tensor de deformaciones. Los resultados muestran un buen desempeño, tanto de la aproximación en deformaciones impuestas como del algoritmo elasto-viscoplástico generalizado propuesto, y además se desprende que el esquema propuesto resulta eficiente y preciso cuando se lo aplica al estudio de casos industriales.