Calibração de um modelo numérico para análise elastoplástica

Abstract

O presente trabalho propõe e testa um método para encontrar os melhores parâmetros do material a fim de simular o comportamento elastoplástico de um componente dos quais se dispõe de alguns resultados experimentais. O trabalho emprega os modelos de plastificação Bilinear e o PowerLaw. O caso de estudo é constituído de um viga de latão de seção retangular em balanço, recriada com um modelo de elementos finitos. Uma rotina de otimização de propriedades é então implementada onde os resultados numéricos são comparados com os valores experimentais até que a convergência é atingida. Os resultados mostraram que o módulo de elasticidade tabelado ou retirado de ensaio de tração não permite obter bons resultados do componente operando no regime plástico, com diferenças da ordem de 50% em deslocamento.

Rate independent plasticity models require the knowledge of parameters which are difficult to obtain. The present work presents and tests a method to find the best material parameters in order to simulate the elastoplastic response of a component for which some experimental data is avaliable. The proposal employs the bilinear and the power-law plasticity models. The study case is a cantilever brass beam with rectangular cross section, which is also modeled by finite elements. A material properties optimization routine is devised to make the numerical results converge to the experimental ones. The results show that tabulated Young modulus may generate errors of 50% in displacement when the component is simulated under plastic regime.