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O uso de otimização numérica no projeto de blanks soldados

2015; Volume: 24; Issue: 1 Linguagem: Português

10.14393/19834071.2015.29892

1983-4071

Márcio Eduardo Silveira, Eduardo Alberto Fancello,

Microstructure and Mechanical Properties of Steels

A otimizacao topologica e frequentemente referenciada na literatura como otimizacao de forma generalizada (ou otimizacao de layout). A importância deste tipo de otimizacao encontra-se no fato de que, a escolha de uma topologia apropriada de um componente, na etapa conceitual, e geralmente, um dos fatores mais decisivos para a eficiencia de um novo produto. A utilizacao de blanks soldados na industria automotiva tem permitido otimizar o projeto de um determinado componente, pois e possivel unir acos de diferentes espessuras, graus de conformabilidade e resistencia mecânica em um unico blank, que apos a sua estampagem, pode ter seu desempenho otimizado pela configuracao adequada dos acos que o compoem. A definicao do arranjo de um blank soldado depende tanto dos esforcos que a peca final tera em uso como tambem das deformacoes sofridas durante seu processo de conformacao. Este trabalho consisti em usar tecnicas de otimizacao topologica e simulacao de estampagem via Aproximacao Inversa para estimar o arranjo inicial de um blank soldado tendo como restricao a Curva Limite de Conformacao dos materiais. Em uma segunda etapa, a otimizacao topologica com restricao em massa foi utilizada para maximizar a rigidez do componente em uso. Palavras-chave: Blank soldado, Aproximacao Inversa, Otimizacao Topologica. ABSTRACT Topology optimization is often referenced in literature as a layout optimization (or a generalized shape optimization). The importance of this type of optimization is the fact that the choice of an appropriate topology for a component, in conceptual stage is generally one of the most decisive factors for the efficiency of a new product. The use of tailor welded blanks in the automotive industry has allowed to optimize the design of a given component, because it is possible to combine steels with different thickness, degree of formability and mechanical strength in a single blank, which after the stamping, can be its performance optimized by proper configuration of the steel. The layout design of a tailor welded blanks depends on both the efforts that the final component will have in use as well as the strain during its forming process. This work consisted in use of topology optimization techniques and simulation of stamping via Inverse Approach to estimate the initial layout of a tailor welded blank, with constraint on Forming Limit Curve. In a second step, the topology optimization with mass constraint was used to maximize the stiffness of the component in use. Keywords: Tailor Welded Blank, Inverse Approach, Topology Optimization.