Computer simulation of steel thermomechanical processes at high temperatures

Abstract

This thesis deals with the simulation of fusion welding and other metallurgical processes sach as heat treatment by the Finite Elements Method. The models were implemented in C++, which includes moving heat sources, steel metallurgy, temperature dependence of thermo-physical properties, elasto-plasticity, non-steady state heat transfer, and mechanical analysis. It is assumed that the thermal problem is not coupled with the mechanical. The thermal analysis is performed separately and prior to the mechanical analysis. The mechanical problem is based on thermal history. The threedimensional residual stress state of welded joints are compared with previously published results in the literature.

Esta tesis trata sobre la simulación de los procesos de soldadura por fusión y otros procesos metalúrgicos como tratamientos térmicos utilizando el Método de los Elementos Finitos (MEF). Los modelos fueron implementados en C++ y se incluye fuentes de calor móviles, aporte de material, metalurgia de aceros, dependencia con la temperatura de las propiedades termo-físicas, elasto-plasticidad de metales, transferencia de calor no estacionaria, y análisis mecánico. Se asume que el problema térmico no está acoplado con el mecánico. El análisis térmico se realiza separadamente y previo al mecánico. El problema mecánico está basado en la historia térmica. El estado tridimensional de tensiones residuales de una unión soldada a tope es comparado contra resultados previamente publicados en la literatura.