Solución de la ecuación de energía para la determinación de los campos de temperaturas en el corte ortogonal

Melchor Rodríguez Madrigal, João Batista de Aguiar

Resumen


La ecuación de energía fue resuelta para computar el campo de temperatura resultante de la deformación
plástica y la interacción entre la herramienta y la pieza. Esta ecuación incluye las condiciones de dispersión
asociadas con el trabajo mecánico. Se presenta un modelo de elementos finitos del proceso de corte ortogonal
con un acoplamiento termo-elástico-plástico del comportamiento material sometido a grandes deformaciones y
basado en una formulación actualizada de Lagrangian. Es asumida una condición de estado plano de deformación
y que la tensión de fluencia del material es una función de la deformación, de la razón de deformación, del
endurecimiento por deformación y de la temperatura. El problema es formulado y discretizado, y las ecuaciones
resultantes resueltas con el método de los elementos finitos. Como una aplicación el campo de temperatura es
calculado para el caso del maquinado de un acero AISI 1020.

 

 

In this paper the energy equation was solved to compute the temperature field resulting from the plastic strain
and the interaction between tool and workpiece. This equation included the dissipation terms associated with
mechanical work. It's presented a finite element modeling of the orthogonal metal cutting processes with a
coupled model for thermo-elastic-plastic materials under large deformation based on update Lagrangian formulation.
It is assumed plane strain conditions and that flow stress is function of strain, strain rate, work hardening and
temperature. The problem is formulated, discretized and the resulting equations solved with the finite element
method. As an application the temperature field is computed for the case of machining AISI 1020.


Palabras clave


ecuación de la energía; corte ortogonal; campo de temperatura; método de elemento finito; energy equation; orthogonal cutting; temperature field; finite element method

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