Simulación numérica de las experiencias de fundición realizadas en el laboratorio de la sección de Ingeniería Mecánica
Esta tesis desarrolla la simulación del proceso de fundición de un elemento cilíndrico con el programa de elementos finitos Vulcan 8.0, a la par de la ejecución real de la misma pieza en el laboratorio de la Sección de Ingeniería Mecánica, con el objetivo de comparar los resultados de los procesos,...
| Autor Principal: | Chumbes Macharé, Gregory Eduardo |
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| Formato: | Tesis de Licenciatura |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2011
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/569 |
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| Sumario: |
Esta tesis desarrolla la simulación del proceso de fundición de un elemento cilíndrico con el programa de elementos finitos Vulcan 8.0, a la par de la ejecución real de la misma pieza
en el laboratorio de la Sección de Ingeniería Mecánica, con el objetivo de comparar los resultados
de los procesos, evaluar la capacidad de la herramienta de simulación utilizada y de esta manera
contribuir a la aplicación del software a la enseñanaza universitaria.
El capítulo 1 es la base teórica de la tesis y por lo tanto está dedicado a subrayar la teoría importante del conjunto: Proceso de
fabricación (Fundición)/Herramienta de Simulación (Vulcan), mientras que el Capítulo 4, resulta ser una guía de simulación para los alumnos
de las clases de Laboratorio de Fundición en donde el uso del software del Vulcan forma parte de la experiencia académica.
El capítulo 2 y 3, conforman el cuerpo de este trabajo, y aquí los resultados del conjunto ensayo/simulación son comparados en base a
los defectos presentados. El defecto más notorio y perjudicial en la pieza fundida es el rechupe. Mediante la simulación, la localización de
dicho defecto se logra predecir con una muy buena aproximación mediante el criterio de solidificación de
materiales denominado fracción sólida. Además, el software permite observar la evolución de vectores de
velocidad durante el llenado, lo cual ayuda a evaluar zonas de alta turbulencia y por lo tanto focos de
aparación de porosidades y defectos.
Para finalizar el capítulo 3, se presentan gráficos de evolución de la variable temperatura versus tiempo con el objetivo de analizar el fenómeno
de la transferencia de calor durante la solificación del material. Finalmente se comprueba que, a pesar de
las dificultades presentadas durante el desarrollo de la investigación, como por ejemplo la utilización de un material de colada distinto para cada
procedimiento (virtual: A1Si7Mg /real:chatarra de aluminio), los resultados presentados por el software Vulcan son muy convincentes. Los defectos reales
son localizados con gran precisión en la pieza virtual. Este resultado permite afirmar que este programa posee una muy buena capacidad para evaluar los diseños
preliminares de una fundición. |
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