Simulación numérica del conformado de metales. Aplicación a la laminación en caliente de productos planos

Abstract

SE ABORDA EN ESTA TESIS LA FORMULACION, DESARROLLO Y UTILIZACION DE HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES PARA LA SIMULACION NUMERICA EFICIENTE DEL CONFORMADO DE METALES MEDIANTE EL METODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS,SE DISTINGUEN DOS PARTES, LA PRIMERA RELACIONADA CON LAS HERRAMIENTAS NUMERICAS NECESARIAS PARA LA SIMULACION DEL PROCESO Y LA SEGUNDA ORIENTADA A LA OPTIMIZACION Y REDUCCION DE LOS TIEMPOS DE CALCULOS.LA SIMULACION NUMERICA DEL CONFORMADO RESPONDE A UN ANALISIS ALTAMENTE NO LINEAL EN EL QUE SE COMBINAN ASPECTOS GENERALES DE LA MODELIZACION DEL SOLIDO DEFORMABLE, COMO SON ELASTOPLASTICIDAD, GRANDES DEFORMACIONES Y CONTACTO.LA EFICACIA COMPUTACIONAL SE ABORDA DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA RESOLUCION OPTIMA DEL SISTEMA DE ECUACIONES LINEALES QUE ES PRECISO RESILVER NUMEROSAS VECES DENTRO DEL ESQUEMA INCREMENTAL ITERATIVO PROPIO DE LOS ANALISIS NO LINEALES. SE PRESENTA EN ESTA LINEA UN METODO BASADO EN LA DESCOMPOSICION DE DOMINIOS CUYA APLICACION A PROBLEMAS DE CONTACTO Y EN ESPECIAL A LA SIMULACION DE PROCESOS DE LAMINACION, RESULTA MUY VENTAJOSA. EL METODO CONSISTE EN LA DIVISION DE LA MATRIZ DE LA RIGIDEZ GLOBAL EN BLOQUES, CADA UNO DE LOS CUALES SE RESUELVE CON UN METODO DIRECTO. LAS RESTRICCIONES, TANTO DE CONTACTO COMO DE FRONTERA ENTRE LOS DOMINIOS, SE IMPONEN MEDIANTE MULTIPLICADORES DE LAGRANGE Y DAN LUGAR A UN SISTEMA CONDENSADO EN LA INTERFASE QUE SE RESUELVE MEDIANTE EL METODO DEL GRADIANTE CONJUGADO. EL TRATAMIENTO DIFERENCIADO DE CADA UNA DE LOS BLOQUES PERMITE ADECUAR EL ESQUEMA ITERATIVO DE NEWTON A LAS NECESIDADES DE CONVERGENCIA DE CADA DOMINIO.