Análise dos parâmetros envolvidos no posicionamento de sensores de temperatura para determinação de fonte de calor na soldagem por fricção linear

Abstract

O trabalho analisa a transferência de calor transiente na soldagem por fricção linear (FSW) de duas placas de alumínio AA 2195-T8, com o objetivo de encontrar a influência dos parâmetros de sensibilidade a potência da ferramenta e coeficiente de variação da temperatura dos conjuntos de sensores escolhidos, na qualidade dos resultados obtidos na análise inversa. Para isolar a influência da sensibilidade a potência da ferramenta e analisar a influência do coeficiente de variação nos resultados, grupos com mesma sensibilidade foram escolhidos. Para a análise foi utilizado método dos volumes finitos, para encontrar o campo de temperatura na placa e otimização extrema generalizada (GEO), para encontrar a potência da ferramenta por análise inversa. O método GEO se mostrou robusto em relação a variação dos parâmetros, apresentando erros menores que 3,4% para todos conjuntos de sensores. Apesar de erros intrínsecos ao processo evolutivo do método GEO, de caráter aleatório, ser dominante, há uma tendência maior de encontrar resultados com maior qualidade com a escolha de conjuntos de sensores de maior sensibilidade média ao calor.

The study analyzes the transient heat transfer in friction stir welding (FSW) of two AA 2195-T8 aluminum plates, Aiming to find the influence of the parameters of the tool's power sensitivity and variation temperature coefficient of sensors sets chosen, in the results quality of inverse analysis. To isolate the influence of the tool power sensitivity and to analyze the coefficient of variation in the results, groups were chosen with equal sensitivity. For this was used the finite volume method, to find the plate temperature field, and generalized extreme optimization (GEO), to find the tool power by inverse analysis. The GEO method proved robust in respect of parameters variation, with errors smaller than 3.4% Despite errors intrinsic to the evolution mechanism of GEO method with dominant random character, there is a greater likelihood to find results with higher quality with the choice of sensor assemblies with greater average sensitivity to heat.