Desenvolvimento de elementos de casca de integração reduzida com modelos materiais anisotrópicos para processos de conformação plástica de chapa - Cardoso, Rui Pedro Ramos (2018)
Neste trabalho foi desenvolvido um modelo numérico para aplicações em conformação plástica de chapa. O modelo proposto inclui três aspectos fundamentais: formulação de novos elementos de casca de integração reduzida; modelos constitutivos considerando a anisotropia plástica do material; procedimentos de análise do contacto-impacto em estruturas do tipo casca. Especial atenção foi dada ao desenvolvimento de novos elementos finitos do tipo casca com integração reduzida e estabilização física dos modos de energia nulos. Estes elementos apresentam um grau de precisão identico aos elementos de integração completa, sendo no entanto, computacionalmente mais eficientes. Por outro lado, os novos elementos podem ser aplicados em estados planos e tridimensionais de tensão. Desenvolveram-se modelos materiais que utilizam funções de cedência nãoquadráticas. A sua aplicação foi testada em ligas de alumínio. O trabalho incluiu procedimentos de integração das tensões baseados no método semiimplícito de retorno à superfície de cedência. A análise do endurecimento cinemático foi realizada com base no modelo de duas superfícies de cedência, adaptando a sua utilização a critérios de cedência não-quadráticos. Foram formulados e implementados procedimentos de contacto contemplando situações complexas incluindo auto-contacto entre superfícies ou estruturas tipo casca. Os modelos numéricos desenvolvidos foram extensivamente ensaiados e os resultados obtidos foram comparados com resultados experimentais ou resultados anteriores devidamente validados.