Dissertação

{en_GB=A NEW DEFORMATION-ASSISTED JOINING PROCESS FOR FIXING SHEETS TO TUBES Experimental and Numerical Analysis} {} EVALUATED

{pt=A presente dissertação propõe uma nova união de componentes por deformação plástica, em particular, é proposta uma nova solução que visa a liação mecânica de tubos e chapas longe da extremidade do tubo. A ligação é obtida comprimindo a chapa na região adjacente ao raio exterior do tubo, ao invés da aplicação de carga ocorrer directamente no tubo, como acontecia em soluções anteriores. O desenvolvimento deste novo conceito compara resultados experimentais e numéricos e dessa forma são conhecidos os principais parâmetros de operação desta técnica. Consequentemente, é efectuado um estudo que visq discriminar os vários modos de deformação obtidos por variação destes parâmetros . É visto que a criação de diferentes modos de deformação influencia o escoamento de material e, dependendo desse escoamento, irão resultar ligações consideradas aceitáveis e inaceitáveis. Os diferentes modos de deformação foram caracterizados por um "deformation-zone parameter" e dessa forma, permitiu-se concluir aue, de facto, uma mistura de deformação homogénea e não homogénea ao longo da profundidade de compressão é chave para serem obtidas boas ligações que suportam elevadas cargas de separação. Adicionalmente, foi descoberta a influência da profundidade de compressão na carga de destruição da ligação e a interdependência entre estes dois parâmetros. Para além disso, investigação adicional permitiu entender o mecanismo de formação de novas superfícies, forças envolvidas no processo e comportamentos característicos desta nova técnica, como a deformação excessiva da chapa. , en=This dissertation proposes a new concept for a joining by forming process for joining sheets to tubes away from the tube’s end. The sheet-tube connection is obtained by squeezing the sheet adjacent to the outer tube radius, instead of applying direct loading on the tube it self as it was done before in the previous joining by forming processes.The development compares both experimental and finite element modelling results in order to identify the main operating parameters. A deep understanding of their influence in plastic flow allows to characterize the different modes of deformation leading to acceptable and unacceptable joints. Utilization of a deformation-zone geometry parameter to characterize plastic flow inside sheet thickness leads to the conclusion that combination of inhomogeneous and homogeneous deformation through the squeezing depth is necessary for obtaining sound joints with good pull-out destructive forces.Further investigation regarding the influence of the squeezing depth on the joint’s performance and the interdependence between the main parameters will allow for the validation of the concept. Moreover, further investigation was made in relation to the new surface formation mechanism, the forces involved in the process and some characteristic behaviors found in this new technique such as the excessive sheet bending.}
{pt=União por deformação plástica, Chapas, Tubos, Modelação por Elementos Finitos, en=Joining by Forming, Sheets, Tubes, Finite Element Modelling}

Setembro 23, 2019, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

Luís Manuel Mendonça Alves

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Rafael Augusto Nunes Miranda Malta Afonso

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Colaborador Docente