Aspectos de Modelado Geométrico y de Material para la Predicción de la Resistencia de Juntas Remachadas
Autores: Lundkvist, Axel; Barsoum, Imad; Barsoum, Zuheir; Khurshid, Mansoor
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Metodología
Resistencia estática
Modo de fallo
Unión remachada
Análisis de elementos finitos
Modos de fallo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo de este estudio es desarrollar una metodología para la simulación de la resistencia estática y el modo de fallo de uniones remachadas a caliente. El propósito es poder estimar con precisión el comportamiento de resistencia estática de una unión de remaches y su modo de fallo sin depender de experimentos, para ahorrar tiempo y recursos durante el diseño de las uniones. El marco de modelado de análisis de elementos finitos no lineales consideró las configuraciones y geometría de la unión de remaches, las propiedades del material de la placa y el remache, así como la fuerza de sujeción del remache a caliente. También se implementó un modelo de daño dúctil para capturar el ablandamiento por tensión de los materiales y los modos de fallo de las uniones. Utilizando datos experimentales de la literatura, se valida el marco de modelado, y se demuestra que es capaz de capturar el comportamiento de resistencia y los modos de fallo de diferentes configuraciones de uniones de remaches de manera notable. También se estudia el efecto de la precarga del remache en la respuesta mecánica de la unión y se muestra que la resistencia de la unión aumentó con el incremento de la precarga del remache. El marco de modelado se aplica a un componente industrial. Se utiliza el marco de modelado para comparar la soldadura y el remachado como métodos de unión en un componente construido en dos grados de acero de alta resistencia. Se encuentra que la unión soldada poseía una mayor resistencia en comparación con la unión remachada propuesta. Sin embargo, utilizando la metodología de simulación propuesta, se podría diseñar una unión remachada con una resistencia equivalente a la de la unión soldada.
Descripción
El objetivo de este estudio es desarrollar una metodología para la simulación de la resistencia estática y el modo de fallo de uniones remachadas a caliente. El propósito es poder estimar con precisión el comportamiento de resistencia estática de una unión de remaches y su modo de fallo sin depender de experimentos, para ahorrar tiempo y recursos durante el diseño de las uniones. El marco de modelado de análisis de elementos finitos no lineales consideró las configuraciones y geometría de la unión de remaches, las propiedades del material de la placa y el remache, así como la fuerza de sujeción del remache a caliente. También se implementó un modelo de daño dúctil para capturar el ablandamiento por tensión de los materiales y los modos de fallo de las uniones. Utilizando datos experimentales de la literatura, se valida el marco de modelado, y se demuestra que es capaz de capturar el comportamiento de resistencia y los modos de fallo de diferentes configuraciones de uniones de remaches de manera notable. También se estudia el efecto de la precarga del remache en la respuesta mecánica de la unión y se muestra que la resistencia de la unión aumentó con el incremento de la precarga del remache. El marco de modelado se aplica a un componente industrial. Se utiliza el marco de modelado para comparar la soldadura y el remachado como métodos de unión en un componente construido en dos grados de acero de alta resistencia. Se encuentra que la unión soldada poseía una mayor resistencia en comparación con la unión remachada propuesta. Sin embargo, utilizando la metodología de simulación propuesta, se podría diseñar una unión remachada con una resistencia equivalente a la de la unión soldada.