Influência da variação do módulo de elasticidade na previsão computacional do retorno elástico em aços de alta resistência

Abstract

Resumo: Os aços avançados de alta resistência (AHSS) têm sido uma das apostas da indústria automotiva para reduzir o peso dos veículos e conseqüentemente reduzir o consumo de combustível. Porém, a sua ampla aplicação na indústria automotiva ainda está limitada devido a desafios na conformabilidade, união de chapas, vida de ferramenta e retorno elástico. O retorno elástico é apontado na literatura como o principal problema que compromete a produção em massa de componentes estruturais com esses aços e que até o momento, são poucas as alternativas disponíveis para solucionar o problema. Nos últimos anos ferramentas computacionais de simulação numérica tem sido empregadas no ambiente industrial para auxiliar na previsão da ocorrência do retorno elástico e na definição dos parâmetros adequados para eliminar ou reduzir sua magnitude. Entretanto, a precisão dos resultados numéricos ainda não conseguiu chegar a um nível satisfatório. A limitação na previsão do retorno elástico em aços AHSS por meio de métodos de elementos finitos (MEF) é atribuída à dificuldade de descrever computacionalmente o comportamento mecânico desses aços durante a deformação plástica. A variação do módulo de elasticidade durante a deformação plástica é apontado como um dos principais causadores da não linearidade do comportamento desses aços. Este trabalho teve como objetivo estudar o comportamento da variação do módulo de elasticidade para melhorar a previsão computacional do fenômeno de retorno elástico na conformação de chapas de aços de alta resistência. O procedimento experimental é divido em partes. Na primeira, é feita a caracterização do comportamento mecânico dos materiais ensaiados. Na segunda, são analisados parâmetros práticos de processo e de ferramenta de embutimento que tenham influência na magnitude do retorno elástico. Na terceira, é analisada a influência de parâmetros computacionais na previsão do retorno elástico. Por fim é proposto um ensaio de dobramento onde a variação do módulo de elasticidade com a deformação plástica é considerada por meio da sub-rotina USDFLD. Nos experimentos práticos foi observada a influencia significativa de alguns parâmetros de processo e de ferramenta na magnitude do retorno elástico. Nos experimentos computacionais foi observada a influência significativa de alguns parâmetros computacionais e a capacidade de melhorar a previsão do retorno elástico por meio da variação do módulo de elasticidade.