Como componentes centrais de equipamentos críticos, o controle de qualidade durante a fabricação de forjamentos petroquímicos é de extrema importância. Nos últimos anos, com o rápido desenvolvimento da tecnologia computacional, métodos de simulação numérica têm sido amplamente utilizados no processo de fabricação de peças forjadas. Este trabalho tem como objetivo investigar técnicas de simulação numérica no processo de forjamento de forjamentos petroquímicos, analisando seus princípios, métodos e vantagens, com o intuito de fornecer uma referência útil para as empresas e instituições de pesquisa envolvidas.
Técnicas de simulação numérica no processo de forjamento
Método dos elementos finitos (mef) : o mef é um método numérico de análise baseado em modelos matemáticos que resolve grandezas físicas como tensões, deformações e temperaturas durante o processo de forjamento, discretizando um contínuo em um número finito de elementos. O FEM pode simular o processo de conformação de peças forjadas, prever defeitos e otimizar os parâmetros do processo, fornecendo orientações para a produção real.
Método de volumes finitos (FVM) : o método de volumes finitos é um método numérico amplamente utilizado em dinâmica de fluidos e transferência de calor. No processo de forjamento, a FVM pode ser utilizada para simular fenômenos como fluxo de metal, transferência de calor e transição de fase, possibilitando a previsão da microestrutura e das propriedades mecânicas das peças forjadas.
Método dos elementos de contorno (BEM) : o método dos elementos de contorno é um método numérico adequado para a solução de problemas de domínios infinitos e semi-infinitos. No processo de forjamento, o BEM pode ser usado para simular problemas de concentração de tensões, propagação de trincas e tensões residuais em peças forjadas, auxiliando na otimização estrutural e avaliação de segurança de peças forjadas.
Aplicação da simulação numérica do processo de forjamento
Otimização dos parâmetros do processo: através de simulações numéricas é possível prever a qualidade de conformação, microestrutura e propriedades mecânicas das peças forjadas sob diferentes parâmetros do processo. Com base nos resultados das simulações, é possível otimizar parâmetros de processo como temperatura de aquecimento, velocidade de forjamento e quantidade de deformação, melhorando assim a qualidade e o desempenho das peças forjadas.
Previsão de defeitos e medidas de prevenção: a simulação numérica permite prever possíveis defeitos durante o processo de forjamento, como trincas, dobras, porosidade, entre outros. Em relação ao resultado da previsão, as medidas correspondentes do processo e a otimização do material podem ser adotadas para evitar a geração de defeitos e melhorar a taxa de qualificação das peças forjadas.
Economia de custo e tempo: através da simulação numérica, pode ser testado e otimizado várias vezes no computador, evitando o custo e o consumo de tempo causado por um grande número de testes práticos. Além disso, as simulações numéricas podem fornecer previsões e orientações para a produção real, reduzindo a taxa de rejeitos e os custos de produção.
Desenvolvimento de novos forjamentos: técnicas de simulação numérica podem ser usadas para desenvolver novos forjamentos e forjamentos estruturais complexos. Através da análise simulada do processo de formação, microestrutura e propriedades mecânicas do novo forjamento, você pode prever seu desempenho de desempenho na aplicação real e fornecer um forte suporte para pesquisa e desenvolvimento e design de novos produtos.
As técnicas de simulação numérica no processo de forjamento de forjamentos petroquímicos apresentam vantagens e aplicações significativas. A utilização de métodos numéricos como o método dos elementos finitos, o método dos volumes finitos e o método dos elementos de contorno possibilitam a otimização dos parâmetros do processo, a previsão de defeitos e medidas de prevenção, a redução de custos e tempo e o desenvolvimento de novas peças forjadas. O futuro com a melhoria da tecnologia e métodos de simulação computacional de simulação do processo de inovação petro peças forjadas forge tecnologia para melhorar a qualidade e reduzir os custos de produção e promover a inovação industrial desempenham um papel maior, etc.
