Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/7122
Type: Tese
Title: Modelo Termo-mecânico-metalúrgico de chapa de aço naval DH36 soldada com MAG/John
Author(s)/Inventor(s): Hernández Chujutalli, John Alex
Advisor: Estefen, Segen Farid
Abstract: O processo de soldagem em chapas de aço naval é amplamente usado na indústria naval e offshore, devido ao seu grande potencial para a automatização entre outras vantagens. As tensões residuais e as deformações oriundas do processo de soldagem têm significante influência no desempenho e na confiabilidade da estrutura soldada. A partir de um modelo numérico termo-mecânico-metalúrgico sequencialmente acoplado, desenvolvido num programa de elementos finitos, a tese contribui propondo métodos que auxiliem no estudo da influência da análise metalúrgica sobre as tensões residuais e deformações numa chapa de aço naval. A tese foi dividida em três modelos: térmico, metalúrgico e mecânico. No modelo térmico foi proposta uma metodologia para determinar os parâmetros da fonte de calor para garantir uma distribuição de temperatura adequada, através de um modelo matemático, dados experimentais e modelos numéricos para calibrar e conferir a metodologia. Foram estudados diferentes casos, como a deposição de um cordão de solda e uma junta de filete. No modelo metalúrgico, foram determinadas as deformações causadas pelas transformações de fases das microestruturas considerando o tamanho de grão da austenita prévia, através de um método proposto usando um diagrama de transformação de resfriamento contínuo para soldagem. No modelo mecânico foram modificadas as equações constitutivas usando as subrotinas do programa de elementos finitos para introduzir o incremento das deformações devido à transformação de fase na ZTA. Finalmente, foi analisada a influência das transformações de fase sobre as tensões residuais e deformações para o aço naval DH-36.
Abstract: Welding process in naval steel plates is widely used in the naval and offshore industry due to its great potential for automation among other advantages. Residual stresses and deformations from the welding process have a significant influence in the performance and reliability of the welded structures. From a thermo-mechanicalmetallurgical numerical model sequentially coupled, developed in a finite element program, the thesis contributes proposing methods that will aid in the study of the influence of metallurgical analysis on residual stresses and deformations in a naval steel plate. The thesis was divided into three models: the thermal, metallurgical and mechanical. In the thermal model, a methodology was proposed to determine the heat source parameters to ensure a suitable temperature distribution, through a mathematical model, experimental data, and numerical models to calibrate and verify the methodology. Different cases were studied, such as weld bead deposition and fillet joint. In the metallurgical model, the deformations were determined due to the phase transformations of the microstructures considering the prior austenite grain size, through a method proposed from welding CCT diagrams. In the mechanical model, the constitutive equations were modified, using the finite element program subroutines to introduce the increments of the deformations due to the phase transformation in the ZTA. Finally, the influence of the phase transformations on the residual stresses and deformations for the naval steel DH-36 was analyzed.
Keywords: Engenharia oceânica
Chapas de aço naval x soldagem
Projetos de sistemas oceânicos fixos e semi-fixos
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NAVAL E OCEANICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Jul-2017
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Oceânica

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